EP2147158A1 - Belagsmaterial zur direkten anbindung an ein betonbauteil - Google Patents

Belagsmaterial zur direkten anbindung an ein betonbauteil

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EP2147158A1
EP2147158A1 EP08733227A EP08733227A EP2147158A1 EP 2147158 A1 EP2147158 A1 EP 2147158A1 EP 08733227 A EP08733227 A EP 08733227A EP 08733227 A EP08733227 A EP 08733227A EP 2147158 A1 EP2147158 A1 EP 2147158A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
covering material
layer
recesses
elevations
concrete
Prior art date
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EP08733227A
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English (en)
French (fr)
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EP2147158B1 (de
Inventor
Herwig Miessbacher
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Semperit AG Holding
Original Assignee
Semperit AG Holding
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Filing date
Publication date
Application filed by Semperit AG Holding filed Critical Semperit AG Holding
Priority to PL08733227T priority Critical patent/PL2147158T3/pl
Publication of EP2147158A1 publication Critical patent/EP2147158A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2147158B1 publication Critical patent/EP2147158B1/de
Priority to HRP20160933TT priority patent/HRP20160933T1/hr
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B1/00—Ballastway; Other means for supporting the sleepers or the track; Drainage of the ballastway
    • E01B1/002—Ballastless track, e.g. concrete slab trackway, or with asphalt layers
    • E01B1/005—Ballastless track, e.g. concrete slab trackway, or with asphalt layers with sleeper shoes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2204/00—Characteristics of the track and its foundations
    • E01B2204/01—Elastic layers other than rail-pads, e.g. sleeper-shoes, bituconcrete

Definitions

  • the invention relates to a covering material for direct connection to a concrete component, comprising a layer of at least one polymer having a first surface for conditioning and connection to the concrete component, said surface having a surface structuring, a concrete component with a covering material disposed on at least one component surface and a method for producing a concrete component, which is provided on at least one surface with a covering material, in which the concrete mixture is poured into a formwork and cured.
  • Concrete components are provided with polymer layers for a variety of reasons.
  • these polymer layers should on the one hand protect the concrete component itself from environmental influences in order to obtain a longer service life of this concrete component.
  • threshold solders which must have sufficient elastic properties, the compressive stress of the ballast, especially in the contact area between see threshold and gravel, can be reduced because the contact surface is increased in so far as it allows the ballast grains, in this Schwellenhleohlung in the same way as in the case of wooden sleepers, which in themselves are already sufficiently “elastic” to allow the crushing of the gravel grains.
  • These threshold solders but also as sound insulation elements, since they reduce the direct transmission of sound waves from the concrete sleeper in the ballast bedding.
  • this elastomer mat has sufficiently good adhesion to the concrete component in order to prevent delamination.
  • One way to achieve this is, for example, to glue the elastomer mat with the concrete component. However, it may happen that at higher temperatures, this adhesive layer softens and thus the adhesion of the elastomer mat is reduced to the concrete component.
  • DE 202 15 101 U describes a railway sleeper with a concrete body and at least one elastic plastic layer arranged on the underside of the concrete body. Between the concrete body and this plastic layer is a random fiber layer, in particular a nonwoven layer, preferably a geotextile layer, arranged, which adheres to the concrete of the concrete body and is connected flat with the at least one elastic plastic layer.
  • the fibers of this intermediate layer are used in order to achieve a mechanical anchoring via these fibers in the concrete component, whereby a micro-form closure is produced.
  • a disadvantage is that a further layer is required for the arrangement of the elastomer layer.
  • DE 10 2004 011 610 A describes a method for producing a composite system between concrete and a high-polymer elastic material.
  • the high-polymer elastic material with a separately prepared provided geometric surface modification as a prototype, which is formed as nubby and / or rib-shaped elevations.
  • the knob-shaped and / or rib-shaped elevations are formed into mushroom-shaped and / or T-shaped and / or bent elevations with a slight pressure by means of a hot forming tool. This gives the elevations in the upper area a larger diameter. So it is also connected with a multi-step manufacturing process.
  • the object of the invention is to provide a way with which a covering material with a concrete component can be easily connected.
  • the object of the invention is independent of the above-mentioned covering material, in which the surface structuring is formed by at least approximately channel-like and / or pore-shaped recesses or at least approximately channel-like elevations, further by the concrete component, which is provided with the covering material according to the invention and by the Method according to which the covering material according to the invention is connected to the concrete component solved.
  • the advantage here is that the concrete in this, possibly continuous, i. not interrupted, channel-like or pore-shaped recesses or surveys can flow over a large area and thus a large surface is provided for the preparation of the compound. It is further advantageous that this covering material can be continuously produced, so that no further transformation steps or processing steps are required before the connection with the concrete component, whereby corresponding cost advantages can be realized.
  • connection is essentially made by mechanical precautions on the covering material, so that with regard to the concrete component no consideration has to be given to special material compatibilities.
  • a finished concrete component can thus be made available, which can be used immediately without further processing.
  • the channel-like recesses can extend into the end face (s) of the covering material or it is possible for these recesses to be closed in the area of the end face (s), e.g. rolled together.
  • the at least approximately pore-shaped recesses may have a mean diameter at the outer surface of the covering material, which is selected from a Range with a lower limit of 0.2 mm and an upper limit of 10 mm. It can thus be influenced by the adhesion of the covering material to the concrete component by selecting a pore size from this area accordingly. It is thus possible to provide for overuse of the covering material, that the connection point to the concrete component acts as a predetermined breaking point, whereby the lining material may optionally replace and thus the forces acting on this are not registered in the entire extent in the concrete component. For pores with a pore size below 0.2 mm in the region of the outer surface of the covering material has been shown that the concrete material flows only insufficiently into these pores. For pores with a diameter larger than 10 mm it could be observed that the adhesive strength decreases again. This is probably due to the fact that the area available for compound formation is reduced with increasing pores.
  • the pores on this outer surface of the covering material have an average diameter which is selected from a range with a lower limit of 0.5 mm and an upper limit of 8 mm, in particular a region with a lower limit of 2 mm and an upper limit of 5 mm.
  • an integral foam which according to a development in the region of the first surface, ie in the region of that surface where the surface structuring is provided, has pores with a large diameter. sen, whereas at the second, the outer surface, which is not intended for connection to a concrete component, no or very few pores or this surface is closed.
  • Such an integral foam is characterized in that the density increases in the direction of the closed surface.
  • the closed surface prevents the penetration of dirt and liquids into the covering material and thus prevents the weight of this covering material from being changed.
  • the vibration behavior or sound damping behavior of the covering material being impaired by external disturbing influences.
  • the density increase can change the vibration or sound damping behavior over the cross-section of the covering material, so that a wider spectrum of frequencies can be covered. It is thus also a non-positive and / or positive connection with the concrete sleeper possible.
  • the at least approximately channel-like recesses in the region of the first surface ie the surface over which the connection to the concrete component is produced, can have an undercut thus produced a positive connection.
  • the at least approximately channel-like recesses or elevations are interrupted in the direction of their longitudinal extension to form channel sections. It is thus also improves the connection formation to the concrete component, especially if in the case of channel-like recesses, the end faces also have an undercut, so for example in the form of "elongated pores" are formed or in the case of the channel-like surveys is thus additionally achieved that the concrete material easier to flow into these channels.
  • the channel sections have a length which is selected from a range with a lower limit of 30% and an upper limit of 70% of the total length of these channel sections forming channel-like recesses or protrusions. It can also be achieved that in the case of possibly occurring defective connections, these are limited to a narrower range.
  • these channel sections may have a length selected from a range with a lower limit of 35% and an upper limit of 65% of the total length of the channel-like recesses forming those channel sections, in particular a length that is selected from a range with a lower limit of 40% and an upper limit of 60% of the total length.
  • these channel pieces may have a length which is selected from a range with a lower limit of 1 mm and an upper limit of 100 ⁇ m. It is also possible that these channel sections have a length which is selected from a range with a lower limit of 10 mm and an upper limit of 80 mm, in particular selected from a range with a lower limit of 20 mm and an upper limit of 50 mm.
  • the at least approximately channel-like recesses or elevations may be formed in the manner of a tube profile extending at least approximately parallel to the surface.
  • the inflow of the concrete material is increased and the degree of filling of the channels is increased, on the other hand, in the embodiment "elevation”, a kind of loop formation or positive connection is achieved, so that the poured concrete material covers large areas in the area of these channel sections
  • a further improvement of the connection system, ie the pull-out strength of the covering material, is achieved with this variant embodiment.
  • the at least approximately channel-like recesses in the manner of a tube profile may have a height above the surface of the layer which is selected from a range with a lower limit of 2 mm and an upper limit of 20 mm. Below 2 mm, the channels in the case of the surveys on too small a diameter, whereby the inflow of concrete material is in turn difficult.
  • At least some of the at least approximately channel-like recesses or elevations may have a different height from the further at least approximately channel-like recesses or elevations of the covering material, whereby venting during the introduction of the concrete material onto this covering material is facilitated.
  • a second, the first surface opposite surface of the layer is also formed with a surface structuring, so on this further surface another concrete component can be connected to this covering material, and thus the covering material as a buffer between these two concrete components can work.
  • this lining material has a density gradient with increasing density in the layer interior of the covering material.
  • the at least approximately channel-like recesses or elevations may also be arranged distributed in a zigzag-shaped and / or arcuate or wave-shaped manner over a first and / or second surface in addition to a linear design at right angles to an outer side edge ,
  • a kind of checkerboard pattern can be formed between the elevations and the channel sections, in that the channel sections run at least approximately at right angles to the elevations.
  • the channel sections have a relative to the surveys history, which is different from 90 °, eg selected from a range with a lower limit of 10 ° and an upper limit of 85 °, in particular from a range with a lower limit of 20 ° and an upper limit of 75 °, for example selected from a Range with a lower limit of 30 ° and an upper limit of 65 °. It can thus be varied according to the distribution of forces in the connection area covering material / concrete component.
  • elevations and / or recesses may just aur rub these bounding sidewalls.
  • at least individual, preferably all, of these side walls are cambered.
  • the at least approximately channel-like recesses or projections may have a round, oval, mushroom-like, T-shaped, triangular, have quadrangular or polygonal cross-section.
  • the covering material may be formed of an elastomer or a thermoplastic. It is thus a corresponding adaptability for a variety of uses of the covering material possible.
  • the elastomer may be selected from a group comprising natural rubber (NR), styrene-butadiene rubber (SBR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), butadiene rubber (BR), nitrile rubber (NBR), chloroprene rubber. Rubber (CR), chlorosulfonated polyethylene (CSM) and polyurethane (PUR) as well as blends or mixtures thereof.
  • NR natural rubber
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • EPDM ethylene-propylene-diene rubber
  • BR butadiene rubber
  • NBR nitrile rubber
  • chloroprene rubber Rubber
  • Rubber (CR) chlorosulfonated polyethylene (CSM) and polyurethane (PUR)
  • NR natural rubber
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • EPDM ethylene-propylene-diene rubber
  • BR butadiene rubber
  • NBR nitrile
  • mixtures or blends of natural rubber and / or styrene-butadiene rubber and / or ethylene-propylene-diene rubber and / or butadiene rubber and / or nitrile rubber and / or chloroprene rubber and / or chlorosulfonier polyethylene and / or polyurethane with natural rubber and / or styrene-butadiene rubber and / or ethylene-propylene-diene rubber and / or butadiene rubber and / or the nitrile rubber and / or chloroprene rubber and / or chlorosulfonated polyethylene and / or polyurethane.
  • the covering material i. its main body can also be formed of a thermoplastic material, for example, polyethylene (PE), ultra-high molecular weight polyethylene (PE-UHMW), polypropylene (PP), an ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), a
  • PE polyethylene
  • PE-UHMW ultra-high molecular weight polyethylene
  • PP polypropylene
  • EVA ethylene vinyl acetate copolymer
  • thermoplastic elastomer TPE
  • PA polyamide
  • PVC polyvinyl chloride
  • PET polyethylene terephthalate
  • PUR polyurethane
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • TPE thermoplastic elastomer
  • the main body can be a solid material or foamed, for example an EPDM foam. It is further possible that the base body is provided with a reinforcement or reinforcement, for example of a metallic material, such as steel, brass, or the like, and / or a fiber material, in particular in the form of short fibers having a fiber length, the for example, is selected from a range with a lower limit of 5 mm and an upper limit of 50 mm.
  • the fibers eg staple fibers, may be selected from a group comprising textile, polyethylene, polypropylene, polyamide, polyacrylic nitrile and polyester fibers, mixtures of these types of fibers are possible.
  • the fibers can furthermore be distributed at least approximately homogeneously in the base body or it is possible to carry out the distribution in the form of a gradient.
  • the reinforcement may further be flat, rod-shaped or grid-shaped.
  • the covering material may have at least one chamber forming a cavity, as a result of which the vibration and / or sound damping behavior of the covering material can be influenced in a controlled manner. In addition, the compressibility of this covering material can also be influenced.
  • the chamber may be open or closed.
  • the chamber is at least partially filled with at least one filler material, for example, forming a so-called "spring-mass system”.
  • the cavity may be open at the end face (s).
  • the fillers may be selected from a group comprising granules, knits, powders, pastes and / or mixtures thereof.
  • the layer of paving material may have a layer thickness selected from a range having a lower limit of 2 mm and an upper limit of 50 mm.
  • this layer thickness may be selected from a range with a lower limit of 5 mm and an upper limit of 40 mm, preferably a range with a lower limit of 3 mm and an upper limit of 20 mm. It can thus a corresponding damping behavior, in particular S challdämpfungs behavior of this layer can be achieved.
  • the layer itself may be formed in one piece, with corresponding advantages with regard to the production of the covering material, or it is possible for this basic body to be connected to one another.
  • At least one further layer for example a cover layer, is connected, which in comparison to the layer has different properties, so that, for example, the formation of a "spring-mass system" can be achieved for sound damping purposes, thus enabling the lining material to have better resistance to abrasion or can be given to the Schwellenbesohlung with this layer sliding properties.
  • the outwardly facing surface of the layer may be made smooth or closed, and it is also possible that this surface also has a surface structuring, e.g. in the form of elevations or recesses or pores.
  • the surface facing the base body of the covering material prefferably be smooth or formed with one or the surface structurings.
  • the further layer is softer in comparison to the first layer, so that the connection with the concrete component takes place via the hard layer of the covering material and this connection is more durable in comparison to soft elastic layers, in particular since the surface structuring by the inflowing concrete is not compressed, and can be influenced by the soft layer, the sound damping behavior accordingly.
  • this further layer is formed by a further polymer, in particular a further elastomer, preferably selected from the abovementioned elastomers (NR, SBR, EPDM, BR, CR, CSM, PUR), or can these also by be formed a fiber material.
  • a further polymer in particular a further elastomer, preferably selected from the abovementioned elastomers (NR, SBR, EPDM, BR, CR, CSM, PUR), or can these also by be formed a fiber material.
  • the fiber material can be formed by a knitted fabric in the form of a fleece or felt or by a fabric or a cord. It can thus be achieved a good connection and adhesion of this further layer to the / the first (n) layer, ie the base body of the covering material, for example, in turn by mechanically anchoring the fibers of the further layer in the first layer, for example by the first layer the further layer is extruded, so that therefore these fibers can penetrate into the still soft material of the first layer or, in the flowable state of the material for the first layer, they can run into tissue interspaces.
  • the fiber material comprises fibers which are selected from a group comprising polyethylene, polypropylene, polyamide, polyacrylonitrile and polyester fibers, wherein also here In turn, mixtures of these types of fibers are possible.
  • fibers which are selected from a group comprising polyethylene, polypropylene, polyamide, polyacrylonitrile and polyester fibers, wherein also here In turn, mixtures of these types of fibers are possible.
  • mixed fiber materials are possible which comprise approximately 50% polyethylene and approximately 50% polyamide or polyester fibers in order, for example, to influence the temperature behavior of this fiber material.
  • compositions other than this 50/50 composition are possible.
  • This further layer can also be formed from a thermoplastic material, for example polyethylene (PE), ultra-high molecular weight polyethylene (PE-UHMW), polypropylene (PP), an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), a polyamide (PA), polyvinyl chloride ( PVC), polyethylene terephthalate (PET), a polyurethane (PUR), polytetrafluoroethylene (PTFE) or a thermoplastic elastomer (TPE).
  • PE polyethylene
  • PE-UHMW polypropylene
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • PA polyamide
  • PVC polyvinyl chloride
  • PET polyethylene terephthalate
  • PUR polyurethane
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • TPE thermoplastic elastomer
  • This at least one layer can be a solid material or foamed.
  • the covering material may have at least one, preferably a plurality of recesses penetrating this layer (s).
  • the at least approximately channel-like and / or pore-shaped recesses or at least approximately channel-like protrusions extend over a portion of the surface or surfaces selected from a range with a lower limit of 20% and an upper limit of 80%, based on the entire extent of the surface.
  • this portion may be selected from a range having a lower limit of 30% and an upper limit of 70%, preferably with a lower limit of 40% and an upper limit of 60%.
  • the covering material may have a static bedding module according to DIN 45673-1 (rigidity per area), which is selected from a range with one, at least in this connection area lower limit of 0.01 N / mm 3 and an upper limit of 0.5 N / mm 3 .
  • the ballast module may be selected from a range with a lower limit of 0.05 N / mm 3 and an upper limit of 0.3 N / mm 3 , for example selected from a range with a lower limit of 0.08 N / mm 3 and an upper limit of 0.25 N / mm 3 .
  • the covering material may have a groove in a first edge region and a spring in a second edge region in order to be able to cover a larger surface area continuously with the covering material.
  • the covering material may have a cambered surface for forming a ventilation system for the enclosed during concreting air.
  • a formwork is used, which is provided in the region of the bottom with vents, as this in turn facilitates the escape of the trapped during the inflow of the concrete into the formwork air or is improved and thus the continuity of the properties of the concrete component can be improved.
  • FIG. 1 shows a composite system in cross section, consisting of the covering material and a concrete component connected thereto;
  • FIG. 2 shows a variant embodiment of the composite system according to FIG. 1 in cross section
  • FIG. 3 shows a further embodiment variant of the composite system according to FIG. 1 in cross section
  • FIG. 4 shows a first embodiment variant of the covering material in an oblique view
  • FIG. 5 is a plan view of a covering material with a schematic hint of surface structures distributed over the surface of the covering material
  • Fig. 6 shows a variant embodiment of Fig. 5
  • FIG. 7 shows a variant embodiment of FIG. 5;
  • FIG. 9 shows a composite system consisting of a covering material and two concrete components arranged thereon in cross-section
  • Fig. 10 shows the formation of the composite system as Schwellenhleohlung
  • 11 shows a composite system consisting of two interconnected via the covering material thresholds
  • 14 shows a covering material with embedded chambers in cross section; 15 is a multi-part formed covering material in cross section.
  • FIG. 16 shows a covering material in the form of a foam in cross section
  • FIG. 17 shows an embodiment variant of the covering material consisting of a foam layer with surface structuring in cross section.
  • FIG. 18 shows an embodiment variant of a covering material
  • FIG. 19 shows the covering material according to FIG. 18 cut in plan view along the line 18--18 in FIG. 18;
  • FIG. 20 an embodiment variant of the covering material in plan view with inclined channel-like recesses
  • 21 shows a variant of a covering material in side view with cambered side surfaces of the web-like elevations
  • FIG. 22 shows an embodiment variant of a covering material in a front view with a cambered surface
  • FIG. 23 shows an embodiment variant of a covering material in a front view with a cambered surface
  • FIG. 24 shows an embodiment variant of a covering material in a front view with a wavy surface
  • Fig. 25 shows an embodiment variant of a covering material in front view with a groove / spring
  • FIG. 1 shows a composite system 1 comprising a covering material 2 and a concrete component 3.
  • the covering material 2 has a surface structuring 5 on a first surface 4 facing the concrete component 3.
  • This covering material 2 is connected to the concrete component 3 via this surface 4 as well as the surface structure 5, in particular connected in a form-locking and / or force-locking manner.
  • the surface structuring 5 is formed in this embodiment variant of the composite system 1 in the form of channel-like elevations 6, which project beyond the surface 4.
  • the surface structures 5 are - viewed in cross-section - formed like a loop, so that channels 7 arise. These channels 7 are at least largely filled with the concrete of the concrete component 3, whereby a mechanical anchoring of the covering material 2 to the concrete component 3 takes place.
  • this consists of the covering material 2 and the concrete component 3.
  • the latter is made larger compared to the concrete component 3 of FIG. 1, as the covering material 2, which should be clarified that it is in the frame the invention is not absolutely necessary that the covering material 2 and the concrete component 3 - viewed in cross section - must have the same dimensions in terms of their height or width. Rather, any configured concrete components 3 be connected to the covering material 2, as well as Fig. 3 is intended to represent.
  • connection surface between the covering material 2 and the concrete component 3 is flat, as well as this may be curved, polygonal, etc.
  • the surface structuring 5 is in this embodiment as at least approximately channel-like recesses 8, that is, depressions in the covering material 2, that is, in a layer forming this 9 as a base body of the covering material 2, is formed.
  • the cross-section of these at least approximately channel-like recesses 8 is formed substantially rectangular, wherein in the region of the surface 4 of the covering material 2 undercuts 10 are formed so that the cross-section of these channel-like recesses 8 in the direction of the core 11 of the layer 9 in the near-surface region widens ,
  • the channel-like recesses 8 extend in this embodiment variant of the composite system 1 at least approximately parallel with respect to their longitudinal extent to the surface 4 of the covering material. This course can also be formed in all other variants of the invention.
  • the surface structuring 5 is also in the form of at least approximately channel-like recesses 8, wherein, in contrast to the embodiment of FIG.
  • These recesses 8 can have different cross sections, for example round, oval, quadrangular, rectangular or polygonal, etc.
  • the composite system 1 is suitable for a wide variety of applications.
  • the lining of, for example, water pipes with such covering systems is conceivable, so that these water pipes can be used over a longer period of time. This also applies to water tanks.
  • the concrete components 3 eg as noise protection walls or as protective walls in general, whereby the traffic-facing surface of these protective walls can be provided with the covering material 2 in order to have a certain protection in the event of a collision of a passenger car In order to mitigate the consequences of this impact.
  • the covering material 2 is offset relative to the concrete component 3 by a certain length, so that an overlap region is formed which can be formed overlapping with another concrete component, so that butt joints of the concrete components 3 covered by the covering material 2 become.
  • This offset can on the one hand be linear but also two-dimensional.
  • threshold solders of concrete sleepers are also possible, these concrete sleepers being able to be designed as simple sleepers, as frame sleepers, ear cuffs, U-sleepers, etc.
  • the channel-like recesses 7 may be provided with a bead 12 at its end, which projects into the concrete member 3, in turn to form a kind of undercut and the adhesion of the concrete to the covering material 2 increase.
  • This bead 12 may have any cross section. In the context of the invention it is also possible to provide such beads 12 in other embodiments variants.
  • FIG. 4 shows an embodiment variant of the covering material 2 in comparison to the covering material 2 according to FIG. 1.
  • the at least approximately channel-like elevations 6, which - viewed in cross section - again loop-shaped, are not formed as continuous channels 7, but they are severed at predeterminable intervals to form channel sections 13. These again project beyond the surface 4 of the covering material 2.
  • channel sections 13 may be formed lying side by side in series or, as shown in Fig. 4, be arranged offset from each other within two adjacent rows.
  • FIGS. 5 to 7 show possible distributions of the at least approximately channel-like elevations 6 or recesses 8 over the surface 4 of the covering material 2.
  • these recesses 8 or elevations 6 zigzag-shaped, or as shown in FIG. 6, arrow-like, or as shown in FIG. 7, in a mixture linearly and arcuately over this surface 4 of the covering material 2 be arranged.
  • FIG. 8 shows a cross section through a covering material 2, which as a surface structuring 5 shows the most varied examples of possible cross sections for the at least approximately channel-like elevations 6.
  • these elevations 6 viewed in cross section be at least approximately square and / or at least approximately trapezoidal or at least approximately oval and / or at least approximately circular and / or at least approximately T-shaped and / or polygonal such as at least approximately octagonal shape, so that in its interior, the already mentioned channel 7 is located ,
  • cross sections or examples of such cross sections of channels 7 can be used both for continuous elevations 6, that is, on the surface 4 without interruption extending bumps 6 and for the channel sections 13 of FIG. 4.
  • a second surface 14 of the covering material 2 with such at least approximately channel-like elevations 6.
  • FIG. 9 shows a possible application of the covering material 2, in which a concrete component 3 or a concrete component 15 is arranged both on the first surface 4 and on the second surface 14 and over the surface structuring formed in this case as at least channel-like elevations 6 5 are connected to the covering material 2.
  • the covering material may e.g. act as a buffer between these two concrete components 3, 15 or can simultaneously act to prevent or reduce structure-borne noise transmission.
  • Fig. 10 shows an application of the covering material 2, in which the concrete component 3 as Concrete threshold is formed and thus the covering material 2 forms a so-called threshold soles, in order to reduce possible ballast pressures through the wheel loads on the concrete sleeper on the ballast bed.
  • a track 16 Schematically indicated in this figure is a track 16, which is arranged on the top of the concrete sleeper designed as a concrete element 3.
  • FIG. 11 likewise shows the case of use concrete sleepers, although in this embodiment variant the covering material 2 according to the embodiment according to FIG. 11
  • the cross sections of the at least approximately channel-like recesses 8 over the course of the surface 4 of the covering material 2 may be formed varying or these cross sections of the recesses 8 may also change completely.
  • the elevations 6 are arranged in this embodiment variant over the surface 4 that they partially overlap with the recesses 8, so that they thus represent a kind of undercut 10 of the recesses 8 and thus contribute to a better anchorage rank of the concrete in the covering material 2 ,
  • the elevations 6 are channel-like, as shown at some of the elevations in Figs. 12 and 13 by suggesting the channels 7.
  • elevations 6 can again be designed as sections.
  • elevations 6, as already described above, may also have a different height above the surface 4.
  • dashed lines indicate that the covering material 2 has at least one, preferably a plurality (also more than two, as shown in FIG. 12), continuous recesses 17 which extend from the first surface 4 to the second surface 14 extend, so as to achieve a ventilation system for trapped during concreting of the concrete component 3 air through the covering material 2.
  • These recesses 17 may be formed extending below the at least channel-like recesses 8 starting in the direction of the second surface 14, as well as these channel-like recesses 17 - as indicated in Fig. 13 - extend through the elevations 6.
  • the layer 9 of the covering material 2 has at least one, preferably a plurality of chambers 18.
  • These chambers 18 can, as shown in Fig. 14, are arranged in the core center, as well as an acentric - viewed in cross section - arrangement thereof within the layer 9 is possible.
  • these chambers 18 a corresponding variance of the compressibility of the layer 9 or of the covering material 2 and thus also a variance of the vibration behavior is achieved. As already mentioned above, these chambers 18 may also be partially filled.
  • the covering material 2 is preferably produced in one piece, since this considerably simplifies the production in comparison to corresponding covering materials according to the prior art, it is also possible within the scope of the invention to use a plurality of parts of this covering material 2, as indicated in FIG. 15 form, for example, at the bottom, ie the further surface 14 of the covering material 2, so the surface structuring 5 opposite to arrange another layer 19.
  • This further layer 19 may likewise be an elastomer layer, this preferably having different properties to the layer 9 of this covering material 2, it is also possible to form this layer 19 in the form of a thermoplastic material or a fiber material, such as a knitted fabric or a fabric, such as this is indicated in Fig. 15 by arrangement of fibers 20. Through these fibers 20 is a mechanical connection between the
  • Layer 9 and the further layer 19 are possible by at least some of these fibers 20 partially projecting into the layer 9 of the covering material 2.
  • FIG. 16 shows a variant in which the covering material 2 is designed in the form of an integral foam according to the above explanations, so that therefore the recesses 8 of the preceding examples are formed by pores 21 on the surface 4. These pores 21 may be formed widening in the direction of the core 11 of the layer 9 of the covering material 2, so that in turn creates a kind of undercut.
  • the integral foam can be formed for example by a PUR or EPDM foam.
  • the base body of the covering material 2 so the layer 9, by a "normal" foam, so no integral foam is formed.
  • 17 shows a combination of integral foam with arranged on the surface 4, at least approximately channel-like elevations 6 of the covering material. 2
  • channel-like recesses 8 already described can also be arranged again in these exemplary embodiments.
  • FIGS. 18 and 19 show a variant of the covering material 2, which on the one hand has web-like elevations 6 and, on the other hand, in these elevations 6 the at least approximately channel-like recesses 8 to form the channels 7, wherein the recesses 8 in FIG the channel sections 13 are divided, so the channels 7 do not extend through.
  • the elevations 6 are distributed asymmetrically over the surface 4 of the covering material 2, as can be seen from FIG. 19, wherein two elevations 6 each form a group which are arranged at a first distance 22 from one another, and a second distance 23 between the groups is formed, which is greater than the first distance 22nd
  • more than two bumps 6 form a group, e.g. Three or four, and it is also possible that the distances of the surveys 6 within a more than two surveys 6 having group are also different.
  • the groups of elevations 6 can also be arranged at completely irregular intervals from one another.
  • the concrete can penetrate due to the small distances between the elevations 6 of a group at different speeds in the interstices of the elevations 6 and in the channels 7 of the recesses 8, wherein the smaller distances 22 between the elevations 6 of a group later and / or slower filled with concrete , whereby a venting system for the escape of trapped air during concreting is achieved.
  • a width 24 of the web-shaped elevations 6 may be selected from a range with a lower limit of 1 mm and an upper limit of 10 mm, in particular be selected from a range with a lower limit of 2 mm and an upper limit of 7 mm.
  • the distance 22 between the bumps 6 of a group can be selected from a range with a lower limit of 0.5 mm and an upper limit of 10 mm, in particular selected from a range with a lower limit of 1 mm and an upper limit of 3 mm.
  • the distance 23 between the groups of protrusions 6 may be selected from a range with a lower limit of 2 mm and an upper limit of 20 mm, in particular selected from a range with a lower limit of 3 mm and an upper limit of 7 mm , Distances greater than 20 mm reduce the adhesive surfaces to the concrete, which may decrease the adhesive strength of the adhesive system.
  • the distances 22 and 23 can be made for example by appropriate shapes or by subsequent milling of the full material.
  • the recess 8, i. Channels 7 can be produced by subsequent drilling or milling of the elevations 6 or preferably by a correspondingly shaped nozzle of an extrusion tool.
  • a through the channels 7 cut plan view of a covering material 2 shows that the channels 7 are arranged in a different angle to the elevations 6 to 90 °.
  • the angle may be selected from a range with a lower limit of 10 ° and an upper limit of 85 °.
  • Fig. 21 shows a covering material 2 in side view with elevations 6 which have side walls 25 which have a crowning, whereby the frictional connection to the concrete is improved.
  • the radius of the crowning may be selected from a range with a lower limit of 1000 mm and an upper limit of 10000 mm.
  • the elevations 5 recess 8 (not shown).
  • two elevations can form a group in this variant, although a symmetrical design of the elevations 6 without grouping is possible, so that, for example, a survey 6 may have two cambered side surfaces 25.
  • the crowning can also be formed only on one of two side surfaces 6, for example, only the respective right or left side wall 6, or can also be formed hybrids in which, for example, each two adjacent side walls 25 a crown and the adjoining side walls are currently running. It is also possible to provide different crowning radii both within a crowning and between bombings of two elevations 6.
  • the execution of the covering material 2 of FIG. 22 - shown in front view - has a crowning, but in the surface 4, which comes to the concrete threshold to the plant. This also achieves better ventilation for the air enclosed during concreting.
  • the crowning may also be present on the surface of the elevations 6, which comes to rest against the concrete. This surface is above the surface 4, over which protrude the projections 6.
  • the at least approximately channel-like recesses 8 in this case have a different diameter, which is greater in the case of the centrally arranged channels 7 than in the case of the peripheral edges. dig formed channels 7. There are also more than two mutually different diameters of the channels 7 possible.
  • the channels 7 in the embodiment of the covering material 2 of FIG. 23 have the same diameter, but the channels are not arranged at least linearly as shown in FIG. 22, but follow the course of an arc.
  • FIG. 24 shows a covering material 2 in a front view which, as an example of a possible surface modification, has a wavy profile viewed in cross-section, thereby providing a larger surface for connecting the concrete, in addition to the at least approximately channel-like recesses 8.
  • the lining materials 2 according to FIGS. 22 to 24 can likewise be provided with elevations 6 (not illustrated), as has been described with reference to FIGS. 18 to 21.
  • Fig. 25 shows a variant of the invention, with which it is possible to provide larger widths of concrete surfaces over the entire surface with the covering material 2.
  • the covering material 2 has a groove 27 on a first edge region 26 and a spring 29 on a second edge region 28 lying opposite the first edge region. In this way, several covering materials 2 can be connected to each other via the groove 27 - spring 29 - connection to a larger area element.
  • a covering material 2 each have 2 grooves 27 and another covering material 2 has two springs 29, but the asymmetrical training with groove 27 and spring 29 is preferred because only one form or ( Extrusion) nozzle is necessary.
  • the groove 27 and the spring 29 may be formed over the entire longitudinal extent of the covering material 2.
  • this covering material 2 can preferably be carried out by a continuous process. Examples of these are pressing methods, injection molding methods, extrusion methods or automatic vulcanization methods. Since these methods have already been sufficiently described in the prior art, reference should be made at this point to the relevant literature, for example Röthemayer / Sommer; Rubber Technology Materials - Processing - Products; Hanser, 2001, especially chapters 10 to 12.
  • the production of the composite system 1 can now take place in such a way that, for example, a corresponding formwork is made available for the embodiment variant threshold, which gives the threshold the external dimensions.
  • the covering material 2 is inserted and then poured into the liquid concrete mass and cured.
  • the viscosity of the concrete mass should be adjusted so that it is ensured with sufficient certainty that the concrete flows into the recesses 8 and 7 channels. A shaking of the introduced concrete for compression and expelling trapped air is possible.
  • the covering material 2 with the ventilation openings i. e.g. Recesses 17, or ventilation systems - as described above - is equipped and if the bottom of the formwork may also have vents.
  • the thickness of the covering material 2 is preferably selected for the embodiment variant threshold soling so that a deflection of 1 to 1.5 mm is achieved.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Belagsmaterial (2) zur direkten Anbindung an ein Betonbauteil (3), umfassend eine Schicht (9) aus zumindest einem Polymer mit einer ersten Oberfläche (4) zur Anlage an den und Verbindung mit dem Betonbauteil (3), wobei diese Oberfläche (4) eine Oberflächenstrukturierung (5) aufweist. Die Oberflächenstrukturierung (5) ist durch zumindest annähernd kanalartige und/oder porenförmige Ausnehmungen (8) bzw. zumindest annähernd kanalartige Erhebungen (6) gebildet.

Description

Belagsmaterial zur direkten Anbindung an ein Betonbauteil
Die Erfindung betrifft ein Belagsmaterial zur direkten Anbindung an ein Betonbauteil, umfassend eine Schicht aus zumindest einem Polymer mit einer ersten Oberfläche zur Anlage und Verbindung mit dem Betonbauteil, wobei diese Oberfläche eine Oberflächenstrukturierung aufweist, ein Betonbauteil mit einem Belagsmaterial, das an zumindest einer Bauteiloberfläche angeordnet und mit dieser verbunden ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Betonbauteils, der an zumindest einer Oberfläche mit einem Belagsmaterial versehen ist, bei dem die Betonmischung in eine Schalung gegossen und ausgehärtet wird.
Betonbauteile werden aus verschiedensten Gründen mit Polymerschichten versehen. Insbesondere sollen diese Polymerschichten einerseits den Betonbauteil selbst vor Umgebungseinflüssen schützen, um damit eine längere Gebrauchsdauer dieses Betonbauteils zu erhalten. Andererseits ist es aber auch oft erforderlich einen direkt Kontakt der Umgebung mit dem Betonbauteil zu verhindern, also die Umgebung selbst zu schützen.
Für diese Zwecke werden einerseits Anstriche aus Polymerdispersionen verwendet. Diese haben jedoch den Nachteil, dass sie erst vor Ort, also bei Einbau des Betonbauteils, angebracht werden, sodass also der Vorfertigungsgrad des Betonbauteils verringert ist.
Es sind auch Verbundsysteme bekannt, bei denen ein Betonbauteil mit einer Elastomerschicht verbunden wird. Beispielsweise ist aus dem Gleisbau bekannt, Betonschwellen mit einer so genannten Besohlung zu versehen. Bei hoher Belastung des Gleissystems kommt es nämlich aufgrund der hohen Druckbeanspruchungen im Schotter zur Zerstörung des Schotters und zur Verschlechterung der Gleislage. Der Grund dafür liegt darin, dass die Schotterkörner die Betonschwellen im eingebauten Zustand nur punktuell berühren, sodass es an diesen Berührungsflächen bei der Überfahrt von Schienenfahrzeugen zu großen lokalen Belastungen kommt. Durch den Einsatz von Schwellenbesohlungen, welche ausreichend elastische Eigenschaften haben müssen, kann die Druckbeanspruchung des Schotters, speziell im Kontaktbereich zwi- sehen Schwelle und Schotter, verringert werden, da die Berührungsfläche insofern vergrößert wird, als es den Schotterkörnern ermöglicht wird, sich in diese Schwellenbesohlung einzudrücken, analog wie dies bei Holzschwellen der Fall ist, welche an sich bereits ausreichend „elastisch" sind, um das Eindrücken der Schotterkörner zu ermöglichen. Darüber hinaus wirken diese Schwellenbesohlungen aber auch als Schallschutzelemente, da sie die direkte Weiterleitung von Schallwellen aus der Betonschwelle in die Schotterbettung reduzieren.
In allen Fällen in denen also ein Betonbauteil mit einer Elastomermatte versehen wird ist es wichtig, dass diese Elastomermatte eine ausreichend gute Haftung am Betonbauteil aufweist, um einer Delamination vorzubeugen. Eine Möglichkeit dies zu erreichen ist beispielsweise die Elastomermatte mit dem Betonbauteil zu verkleben. Es kann dabei jedoch der Umstand auftreten dass bei höheren Temperaturen diese Klebeschicht erweicht und somit die Haftfestigkeit der Elastomermatte am Betonbauteil verringert wird.
Weiters ist aus dem Stand der Technik bekannt, derartige Elastomermatten über mechanische Befestigungen mit dem Betonbauteil zu verbinden.
So beschreibt zum Beispiel die DE 202 15 101 U eine Bahnschwelle mit einem Betonkörper und mindestens einer unterseitig am Betonkörper angeordneten elastischen Kunststoffschicht. Zwischen dem Betonkörper und dieser Kunststoffschicht ist eine Wirrfaserschicht, insbesondere eine Vliesschicht, vorzugsweise eine Geotextilschicht, angeordnet, die an dem Beton des Betonkörpers haftet und flächig mit der mindestens einen elastischen Kunststoffschicht verbunden ist. Es werden dabei also die Fasern dieser Zwischenschicht verwendet um eine me- chanische Verankerung über diese Fasern im Betonbauteil zu erreichen, wobei ein Mikro- formschluss entsteht. Nachteilig ist daran jedoch, dass eine weitere Schicht für die Anordnung der Elastomerschicht erforderlich ist.
Aus der Firmendruckschrift „Besohlte Schwellen im Schotteroberbau" der „Getzner Werk- stoffe" sind Betonschwellen bekannt, welche als Halbteile mit Montagegitter gefertigt werden. Das Montagegitter, welches in der Schwellensohle integriert ist, dient zur Befestigung der Sohle an der Schwelle. Es wird bei der Herstellung der Schwellen in den Frischbeton eingerüttelt. Es ist damit aber wiederum ein erhöhter Aufwand in der Herstellung der Besohlung selbst erforderlich.
Die DE 10 2004 011 610 A beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundsystems zwischen Beton und einem hochpolymeren elastischen Material. Dabei wird im Spritzgießverfahren oder mittels Pressen das hochpolymere elastische Material mit einer gesondert herge- stellten geometrischen Oberflächenmodifizierung als Urform versehen, die als noppen- und/ oder rippenförmige Erhebungen ausgeformt ist. Nach Abkühlung der Urform werden mit einem Heißumformwerkzeug die noppen - und/oder rippenförmigen Erhebungen mit leicht pressendem Druck zu pilzförmigen und/oder T-förmigen und/oder abgekröpften Erhebungen umgeformt. Dadurch erhalten die Erhebungen im oberen Bereich einen größeren Durchmesser. Es ist also auch damit wiederum ein mehrschrittiges Herstellungsverfahren verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen mit der ein Belagsmaterial mit einem Betonbauteil einfach verbunden werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird jeweils eigenständig durch das eingangs genannte Belagsmaterial, bei dem die Oberflächenstrukturierung durch zumindest annähernd kanalartige und/ oder porenförmige Ausnehmungen bzw. zumindest annähernd kanalartige Erhebungen gebildet ist, weiters durch den Betonbauteil, welcher mit dem erfindungsgemäßen Belagsmaterial versehen ist sowie durch das Verfahren nach dem das erfindungsgemäße Belagsmaterial mit dem Betonbauteil verbunden wird, gelöst. Von Vorteil ist dabei, dass der Beton in diese, gegebenenfalls durchgängigen, d.h. nicht unterbrochenen, kanalartigen bzw. porenförmigen Ausnehmungen bzw. Erhebungen großflächig einfließen kann und somit eine große Oberfläche zur Herstellung der Verbindung zur Verfügung gestellt ist. Es ist dabei weiter von Vorteil, dass dieses Belagsmaterial kontinuierlich hergestellt werden kann, so dass keine weiteren Umformungsschritte bzw. Bearbeitungsschritte vor der Verbindung mit dem Betonbauteil erforderlich sind, wodurch entsprechende Kostenvorteile realisierbar sind. Zu dem erfolgt die Verbindung im Wesentlichen durch mechanische Vorkehrungen an dem Belagsmaterial, so- dass im Hinblick auf den Betonbauteil nicht Rücksicht auf spezielle Materialverträglichkeiten genommen werden muss. Mit Hilfe des Verfahrens kann somit ein fertiger Betonbauteil zur Verfügung gestellt werden, der ohne weitere Bearbeitung sofort verwendbar ist.
Die kanalartigen Ausnehmungen können sich dabei bis in die Stirnseite(n) des Belagsmaterials erstrecken bzw. ist es möglich dass diese Ausnehmungen im Bereich der Stirnseite(n) geschlossen ausgebildet sind, z.B. zusammengewalzt sind.
Die zumindest annähernd porenförmigen Ausnehmungen können einen mittleren Durchmesser an der äußeren Oberfläche des Belagsmaterials aufweisen, der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,2 mm und einer oberen Grenze von 10 mm. Es kann damit das Haftvermögen des Belagsmaterials an den Betonbauteil durch Auswahl einer Porengröße aus diesem Bereich entsprechend beeinflusst werden. Es ist somit möglich, bei Überbeanspruchung des Belagsmaterials vorzusehen, dass die Verbindungsstelle zum Betonbauteil als eine Sollbruchstelle fungiert, wodurch sich das Belagsmaterial gegebenenfalls ablösen kann und somit die auf dieses wirkenden Kräfte nicht im gesamten Ausmaß in den Betonbauteil eingetragen werden. Für Poren mit einer Porengröße unterhalb von 0,2 mm im Bereich der äußeren Oberfläche des Belagsmaterials hat sich gezeigt, dass das Betonmaterial nur mehr ungenügend in diese Poren einfließt. Für Poren mit einem größeren Durchmesser als 10 mm konnte beobachtet werden, dass sich die Haftfestigkeit wieder verringert. Dies liegt wahrscheinlich daran, dass die für die Verbindungsbildung zur Verfügung stehende Fläche mit größer werdenden Poren verringert wird.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass unter mittlerem Durchmesser das arithmeti- sehe Mittel verstanden wird, sodass es also im Rahmen der Erfindung durchaus möglich ist, dass einzelne Poren einen Durchmesser aufweisen, der unterhalb bzw. oberhalb der angegebenen Grenzen liegt. Die überwiegende Mehrzahl der Porendurchmesser an der Oberfläche liegt jedoch im angegebenen Bereich.
Von Vorteil ist weiters, wenn die Poren an dieser äußeren Oberfläche des Belagsmaterials einen mittleren Durchmesser aufweisen, der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,5 mm und einer oberen Grenze von 8 mm, insbesondere aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 mm und einer oberen Grenze von 5 mm.
Es ist weiters möglich, dass ein zur äußeren Oberfläche paralleler Durchmesser, der zumindest annähernd porenförmigen Ausnehmungen in Richtung von der ersten Oberfläche in das Schichtinnere des Belagsmaterials größer wird. Es wird damit eine Art Hinterschneidung erreicht, wodurch ein zusätzlicher „Verkrallungseffekt" für die Verbindung des Belagsmaterials mit dem in diese Poren eingeflossenen Beton des Betonbauteils erreicht wird.
Es ist auch möglich, die Schicht aus einem Integralschaum zu bilden, wobei dieser nach einer Weiterbildung im Bereich der ersten Oberfläche, also im Bereich jener Oberfläche, wo die Oberflächenstrukturierungen vorgesehen sind, Poren mit einem großen Durchmesser aufwei- sen kann, wohingegen an der zweiten, der äußeren Oberfläche, welche nicht für die Verbindung mit einem Betonbauteil vorgesehen ist, keine bzw. sehr wenige Poren sind bzw. diese Oberfläche geschlossen ist. Ein derartiger Integralschaum zeichnet sich dadurch aus, dass die Dichte in Richtung auf die geschlossene Oberfläche zunimmt. Durch die geschlossene Ober- fläche kann einerseits das Eindringen von Schmutz und von Flüssigkeiten in das Belagsmaterial verhindert werden und damit auch verhindert werden, dass damit das Gewicht dieses Belagsmaterials verändert wird. In der Folge kann damit verhindert werden, dass das Schwin- gungsverhalten bzw. Schalldämpfungsverhalten des Belagsmaterials durch äußere störende Einflüsse beeinträchtigt wird. Des Weiteren kann durch den Dichteanstieg das Schwingungs- bzw. Schalldämpfungsverhalten über den Querschnitt des Belagsmaterials verändert werden, sodass ein breiteres Spektrum an Frequenzen abgedeckt werden kann. Es ist damit auch eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit der Betonschwelle möglich.
Für den Fall, dass mit dem Belagsmaterial auch ein weiterer Betonbauteil verbunden ist, wie dies weiter unter ausgeführt wird, besteht die Möglichkeit, diesen Integralschaum derart auszubilden, dass an beiden Oberflächen die Oberflächenstrukturierungen in Form von Poren vorhanden sind, wobei der Durchmesser dieser Poren in Richtung auf die Schichtmitte hin abnimmt und somit die Dichte in dieser Richtung zunimmt.
Zur Erhöhung der Haftfestigkeit bzw. der Vergrößerung des „Verkrallungseffektes" des Betonbauteils mit dem Belagsmaterial, können die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen im Bereich der ersten Oberfläche, also jener Oberfläche, über die die Verbindung mit dem Betonbauteil hergestellt wird, eine Hinterschneidung aufweisen. Es wird damit eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt.
Es ist weiters möglich, dass die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen bzw. Erhebungen in Richtung ihrer Längserstreckung zur Ausbildung von Kanalteilstücken unterbrochen sind. Es wird damit ebenfalls die Verbindungsbildung zum Betonbauteil verbessert, insbesondere wenn im Falle von kanalartigen Ausnehmungen die Stirnflächen ebenfalls eine Hinterschneidung aufweisen, also beispielsweise in Form „länglicher Poren" ausgebildet sind bzw. im Fall von den kanalartigen Erhebungen wird damit zusätzlich erreicht, dass das Betonmaterial leichter in dieser Kanäle einfließen kann. Zur Verbesserung des Einfließeffektes für das Betonmaterial kann vorgesehen sein, dass die Kanalteilstücke eine Länge aufweisen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 30 % und einer oberen Grenze von 70 % der Gesamtlänge der diese Kanalteilstücke bildenden kanalartigen Ausnehmungen bzw. Erhebungen. Es kann damit zudem erreicht werden, dass im Falle von möglicherweise auftretenden fehlerhaften Verbindungen diese auf einen engeren Bereich begrenzt werden.
Zur Verbesserung dieser Effekte können diese Kanalteilstücke eine Länge aufweisen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 35 % und einer oberen Grenze von 65 % der Gesamtlänge der diese Kanalteilstücke bildenden kanalartigen Ausnehmungen bzw. Erhebungen, insbesondere eine Länge, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 40 % und einer oberen Grenze von 60 % der Gesamtlänge.
Insbesondere können diese Kanalstücke im Zusammenhang mit diesen Effekten eine Länge aufweisen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 mm und einer oberen Grenze von 100 inm. Es ist auch möglich, dass diese Kanalteilstücke eine Länge aufweisen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 10 mm und einer oberen Grenze von 80 mm, insbesondere ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 20 mm und einer oberen Grenze von 50 mm.
Die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen bzw. Erhebungen können in Art eines zumindest annähernd parallel zur Oberfläche verlaufenden Röhrenprofils ausgebildet sein. Einerseits wird damit durch die Vermeidung scharfkantiger Übergänge das Einfließen des Betonmaterials erleichtert und der Füllgrad der Kanäle erhöht, andererseits wird bei der Ausfüh- rungsform „Erhebung" damit eine Art Schlaufenbildung bzw. ein Formschluss erzielt, sodass also das eingeflossene Betonmaterial im Bereich dieser Kanalteilstücke großflächig von dem Polymer des Belagsmaterials umgeben ist. Es wird mit dieser Ausführungsvariante eine weitere Verbesserung des Verbindungssystems, d.h. der Ausreißfestigkeit des Belagsmaterials erzielt.
Dabei ist es von Vorteil, wenn diese Röhrenprofϊle über die Oberfläche vorspringend ausgebildet sind, wodurch wiederum ein besseres Einfließen des Betonmaterials erreicht wird. Die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen bzw. Erhebungen in Art eines Röhrenprofils können eine Höhe über der Oberfläche der Schicht aufweisen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 mm und einer oberen Grenze von 20 mm. Unterhalb von 2 mm weisen die Kanäle im Falle der Erhebungen einen zu geringen Durchmesser auf, wodurch das Einfließen des Betonmaterials wiederum erschwert ist. Oberhalb von 20 mm kann es, insbesondere im Fall von elastomeren Ausbildungen des Belagsmaterials, dazu kommen, dass der Querschnitt dieser Kanäle während des Einfließens des Betonmaterials verändert wird und gegebenenfalls die schlaufenartig ausgebildete Oberflächenstrukturierung soweit zusammengedrückt wird, dass der Effekt des Einfließens des Betonmaterials zur Gänze verhindert wird.
Zumindest einzelne der zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen bzw. Erhebungen können einen zu den weiteren zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen bzw. Erhebungen des Belagsmaterials unterschiedliche Höhe aufweisen, wodurch die Entlüftung wäh- rend des Einbringens des Betonmaterials auf dieses Belagsmaterial erleichtert wird.
Gemäß einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass eine zweite, der ersten Oberflächen gegenüberliegende Oberfläche der Schicht ebenfalls mit einer Oberflächenstrukturierung ausgebildet ist, sodass über diese weitere Oberfläche ein weiteres Betonbauteil mit diesem Belagsmaterial verbunden werden kann, und somit das Belagsmaterial als Puffer zwischen diesen beiden Betonbauteilen wirken kann.
Es ist dabei von Vorteil, wenn dieses Belagsmaterial einen Dichteverlauf mit zunehmender Dichte in das Schichtinnere des Belagsmaterials aufweist.
Zur Verbesserung der Verbindungseigenschaften des Belagsmaterials können die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen bzw. Erhebungen neben einer linearen Ausführung auch rechtwinkelig zu einer äußeren Seitenkante, zick-zack-förmig und/oder bogen- bzw. wellenförmig über die erste und/oder zweite Oberfläche verteilt angeordnet sein. Es kann bei- spielsweise - in Zusammenschau mit den Kanalteilstücken - zwischen den Erhebungen und den Kanalteilstücken eine Art Schachbrettmuster ausgebildet werden, indem die Kanalteilstücke zumindest annähernd im rechten Winkel zu den Erhebungen verlaufen. Andererseits ist es auch möglich, dass die Kanalteilstücke einen zu den Erhebungen relativen Verlauf aufweisen, der abweichend von 90 ° ist, z.B. ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 10 ° und einer oberen Grenze von 85 °, insbesondere aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 20 ° und einer oberen Grenze von 75 °, beispielsweise ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 30 ° und einer oberen Grenze von 65 °. Es kann damit die Kräfteverteilung im Verbindungsbereich Belagsmaterial/Betonbauteil entsprechend variiert werden.
Die Erhebungen und/oder Ausnehmungen können gerade, diese begrenzende Seitenwände aurweisen. Andererseits ist es auch möglich, dass zumindest einzelne, bevorzugt alle, dieser Seitenwände bombiert sind.
Je nach Bedarf der Haftfestigkeit des Belagsmaterials an dem Betonbauteil bzw. zur Anpassung an unterschiedliche Festigkeitsklassen des Betons bzw. Steifigkeiten des Betons während des Betonierens, können die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen bzw. Erhebungen einen runden, ovalen, pilzkopfartigen, T-förmigen, dreieckigen, viereckigen oder polygonalen Querschnitt aufweisen.
Es sei in diesem Zusammenhang erwähnt, dass sowohl hinsichtlich der Anordnung dieser Ausnehmungen bzw. Erhebungen bzw. Ausbildungen derselben, mehrere unterschiedliche Varianten, z.B. Ausnehmungen und/oder Erhebungen mit einem runden und/oder ovalen und/oder pilzkopfartigen und/oder T-förmigen und/oder dreieckigen und/oder viereckigen und/oder polygonalen Querschnitt an einem Belagsmaterial verwirklicht sein können.
Das Belagsmaterial kann aus einem Elastomer oder einem Thermoplast gebildet sein. Es ist damit eine entsprechende Anpassbarkeit für die unterschiedlichsten Verwendungszwecke des Belagsmaterials möglich.
Insbesondere kann das Elastomer aus einer Gruppe ausgewählt sein, umfassend Naturkautschuk (NR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), Butadien-Kautschuk (BR), Nitrilkautschuk (NBR), Chloropren-Kautschuk (CR), chlorsulfo- niertes Polyethylen (CSM) und Polyurethan (PUR) sowie Verschnitte oder Gemische daraus. Diese Elastomere eignen sich im besonderen Maße für die kontinuierliche Herstellung des Belagsmaterials und weisen zudem entsprechende Schwingungs- bzw. Dämpfungsverhalten auf. Darüber hinaus können damit harte Schläge auf das Betonbauteil von jener Seite, an welcher das Belagsmaterial angeordnet ist, vermieden werden, wodurch das Betonbauteil besser vor Zerstörung geschützt ist.
Es können dabei insbesondere Gemische bzw. Verschnitte aus Naturkautschuk und/oder Sty- rol-Butadien-Kautschuk und/oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk und/oder Butadien- Kautschuk und/oder Nitrilkautschuk und/oder Chloropren-Kautschuk und/oder chlorsulfonier- tes Polyethylen und/oder Polyurethan mit Naturkautschuk und/oder Styrol-Butadien-Kaut- schuk und/oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk und/oder Butadien-Kautschuk und/der Nitrilkautschuk und/oder Chloropren-Kautschuk und /oder chlorsulfoniertes Polyethylen und/oder Polyurethan verwendet werden.
Das Belagsmaterial, d.h. dessen Grundkörper, kann auch aus einem thermoplastischen Werkstoffgebildet sein, beispielsweise aus Polyethylen (PE), ultrahochmolekularem Polyethylen (PE-UHMW), Polypropylen (PP), einem Ethylenvinylacetat-Copolymeren (EVA), einem
Polyamid (PA), Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylenterephthalat (PET), einem Polyurethan (PUR), Polytetrafluorethylen (PTFE) oder einem thermoplastischen Elastomer (TPE). Es sind auch hier wiederum Mischung aus den thermoplastischen Werkstoffen möglich, wie z.B. Polyethylen und/oder ultrahochmolekulares Polyethylen und/oder Polypropylen und/oder Ethylenvinylacetat-Copolymeren und/oder Polyamid und/oder Polyvinylchlorid und/oder Polyethylenterephthalat und/oder Polyurethan und/oder Polytetrafluorethylen und/oder ein thermoplastisches Elastomer mit Polyethylen und/oder ultrahochmolekularem Polyethylen und/oder Polypropylen und/oder Ethylenvinylacetat-Copolymeren und/oder Polyamid und/ oder Polyvinylchlorid und/oder Polyethylenterephthalat und/oder Polyurethan und/oder PoIy- tetrafluorethylen und/oder einem thermoplastischen Elastomer.
Der Grundkörper kann ein Vollmaterial oder aufgeschäumt sein, z.B. ein EPDM Schaum sein. Es ist weiters möglich, dass der Grundkörper mit einer Verstärkung bzw. Bewehrung versehen ist, beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff, wie z.B. aus Stahl, Messing, oder dgl., und/oder einem Faserwerkstoff, insbesondere in Form von Kurzfasern mit einer Faserlänge, die beispielsweise ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 5 mm und einer oberen Grenze von 50 mm. Die Fasern, z.B. Stapelfasern, können ausgewählt sein aus einer Gruppe umfassend Textil-, Polyethylen-, Polypropylen-, Polyamid-, Polyacryl- nitril- und Polyesterfasern, wobei Gemische aus diesen Fasertypen möglich sind. Die Fasern können weiters zumindest annähernd homogen in dem Grundkörper verteilt vorliegen bzw. ist es möglich die Verteilung in Form eines Gradienten vorzunehmen.
Die Verstärkung kann weiters flächig, Stangen- oder gitterförmig ausgebildet sein.
Das Belagsmaterial kann zumindest eine, einen Hohlraum bildende Kammer aufweisen, wodurch das Schwingungs- und/oder Schalldämpfungsverhalten des Belagsmaterials gesteuert beeinflusst werden kann. Darüber hinaus lässt sich auch die Kompressibilität dieses Belags- materials damit beeinflussen. Die Kammer kann offen oder geschlossen ausgebildet sein.
Für das Schalldämpfungsverhalten ist es dabei von Vorteil, wenn die Kammer mit zumindest einem Füllmaterial zumindest teilweise gefüllt ist, beispielsweise unter Ausbildung eines so genannten „Feder-Masse-Systems".
Der Hohlraum kann an der bzw. den Stirnseite(n) offen ausgebildet sein. Ebenso ist es im Rahmen der Erfindung möglich zumindest eine der stirnseitigen Öffnungen zu verschließen bzw. verschlossen auszubilden, z.B. indem die Seitenwände der Kammern in diesem Bereich miteinander verklebt oder zusammengewalzt werden.
Die Füllmaterialien können ausgewählt sein aus einer Gruppe umfassend Granulate, Gewirke, Pulver, Pasten und/oder Mischungen daraus.
Die Schicht aus dem Belagsmaterial kann eine Schichtdicke aufweisen, ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 mm und einer oberen Grenze von 50 mm. Insbesondere kann diese Schichtdicke ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 5 mm und einer oberen Grenze von 40 mm, vorzugsweise aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 3 mm und einer oberen Grenze von 20 mm. Es kann damit ein entsprechendes Dämpfungsverhalten, insbesondere S challdämpfungs verhalten dieser Schicht erreicht werden.
Die Schicht selbst kann einteilig ausgebildet sein, mit entsprechenden Vorteilen im Hinblick auf die Herstellung des Belagsmaterials bzw. ist es möglich, dass dieser Grundkörper mit zu- mindest einer weiteren Schicht, z.B. einer Deckschicht, verbunden ist, die im Vergleich zur Schicht unterschiedlicher Eigenschaften aufweist, sodass wiederum beispielsweise die Ausbildung eines „Feder-Masse-Systems" zu Schalldämpfungszwecken erreicht werden kann. Es kann damit dem Belagsmaterial ein besserer Widerstand gegen Abrasion bzw. können der Schwellenbesohlung mit dieser Schicht Gleiteigenschaften verliehen werden.
Die nach außen weisende Oberfläche der Schicht kann glatt bzw. geschlossen ausgeführt sein, ebenso ist es möglich, dass diese Oberfläche ebenfalls eine Oberflächenstrukturierung aufweist, z.B. in Form von Erhebungen bzw. Ausnehmungen bzw. Poren.
Ebenso ist es möglich, dass die dem Grundkörper des Belagsmaterials zugewandte Oberfläche glatt oder mit einer bzw. den Oberflächenstrukturierungen ausgebildet ist.
Es ist dabei insbesondere von Vorteil, wenn die weitere Schicht im Vergleich zur ersten Schicht weicher ist, sodass also über die harte Schicht des Belagsmaterials die Verbindung mit dem Betonbauteil erfolgt und diese Verbindung im Vergleich zu weichelastischen Schichten dauerhafter ist, insbesondere da damit die Oberflächenstrukturierung durch den einfließenden Beton nicht zusammengedrückt wird, und kann über die weiche Schicht das Schalldämpfungsverhalten entsprechend beeinfiusst werden.
Dazu ist es möglich, dass diese weitere Schicht durch ein weiteres Polymer, insbesondere ein weiteres Elastomer, bevorzugt ausgewählt aus den obenstehend angeführten Elastomeren (NR, SBR, EPDM, BR, CR, CSM, PUR), gebildet ist bzw. kann diese auch durch einen Faserwerkstoff gebildet sein. Durch dessen Weichheit bzw. die Ausgestaltung als weiches PoIy- mer ist somit auch bei der Ausführungsvariante Schwellenbesohlung eine größere Kontaktfläche zwischen Schotterbett und Schwelle möglich, wodurch wiederum die einzelnen Schotterkörner besser vor Zerstörung geschützt werden können.
Der Faserwerkstoff kann dabei durch ein Gewirke in Form eines Vlieses oder Filzes oder durch ein Gewebe bzw. einen Kord gebildet sein. Es kann damit eine gute Anbindung und Haftung dieser weiteren Schicht an die/der erste(n) Schicht, d.h. dem Grundkörper des Belagsmaterials erzielt werden, beispielsweise wiederum durch mechanische Verankerung der Fasern der weiteren Schicht in der ersten Schicht, beispielsweise indem die erste Schicht auf die weitere Schicht aufextrudiert wird, sodass also diese Fasern in das noch weiche Material der ersten Schicht eindringen können bzw. kann im fließfähigen Zustand des Werkstoffes für die erste Schicht dieser in Gewebezwischenräume einlaufen.
Für die Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse bzw. für die mechanische Belastbarkeit dieses Verbundwerkstoffes ist es von Vorteil, wenn der Faserwerkstoff Fasern umfasst, die ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend Polyethylen-, Polypropylen-, Polyamid-, Polyacryl- nitril- und Polyesterfasern, wobei auch hier wiederum Gemische aus diesen Fasertypen möglich sind. Es sind also beispielsweise Mischfaserwerkstoffe möglich, die zirka 50 % Polyethy- len und zirka 50 % Polyamid bzw. Polyesterfasern umfassen, um beispielsweise das Temperaturverhalten dieses Faserwerkstoffes zu beeinflussen. Selbstverständlich sind auch andere Zusammensetzungen als diese 50/50-Zusammensetzung möglich.
Diese weitere Schicht kann auch aus einem thermoplastischen Werkstoff gebildet sein, bei- spielsweise aus Polyethylen (PE), ultrahoclimolekularem Polyethylen (PE-UHMW), Polypropylen (PP), einem Ethylenvinylacetat-Copolymeren (EVA), einem Polyamid (PA), Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylenterephthalat (PET), einem Polyurethan (PUR), Polytetrafluorethy- len (PTFE) oder einem thermoplastischen Elastomer (TPE). Es sind auch hier wiederum Mischung aus den thermoplastischen Werkstoffen möglich, wie z.B. Polyethylen und/oder ultra- hochmolekulares Polyethylen und/oder Polypropylen und/oder Ethylenvinylacetat-Copolymeren und/oder Polyamid und/oder Polyvinylchlorid und/oder Polyethylenterephthalat und/ oder Polyurethan und/oder Polytetrafluorethylen und/oder ein thermoplastisches Elastomer mit Polyethylen und/oder ultrahochmolekularem Polyethylen und/oder Polypropylen und/oder Ethylenvinylacetat-Copolymeren und/oder Polyamid und/oder Polyvinylchlorid und/oder Polyethylenterephthalat und/oder Polyurethan und/oder Polytetrafluorethylen und/oder einem thermoplastischen Elastomer.
Diese zumindest eine Schicht kann ein Vollmaterial oder aufgeschäumt sein.
Zur besseren Entlüftung während des Betonierens kann das Belagsmaterial zumindest eine, vorzugsweise mehrere diese Schicht(en) durchdringende Ausnehmungen aufweisen.
Entsprechend gute Hafteigenschaften bzw. Verbindungseigenschaften werden erzielt, wenn sich die zumindest annähernd kanalartigen und/oder porenförmigen Ausnehmungen bzw. zumindest annähernd kanalartigen Erhebungen über einen Anteil der Oberfläche bzw. der Oberflächen erstrecken, der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 20 % und einer oberen Grenze von 80 %, bezogen auf das gesamte Ausmaß der Oberfläche. Insbe- sondere kann dieser Anteil ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 30 % und einer oberen Grenze von 70 %, vorzugsweise mit einer unteren Grenze von 40 % und einer oberen Grenze von 60 %.
Im Hinblick auf die Verbesserung der Verhinderung der Verformung dieser Oberflächen- strukturierungen im Bereich der Verbindungsbildung mit dem Betonbauteil kann das Belagsmaterial zumindest in diesem Verbindungsbereich ein statisches Bettungsmodul nach DIN 45673-1 (Steifigkeit pro Fläche) aufweisen, das ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,01 N/mm3 und einer oberen Grenze von 0,5 N/mm3. Das Bettungsmodul kann insbesondere ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,05 N/mm3 und einer oberen Grenze von 0,3 N/mm3, beispielsweise ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,08 N/mm3 und einer oberen Grenze von 0,25 N/mm3.
Das Belagsmaterial kann in einem ersten Randbereich eine Nut und ein einem zweiten Randbereich eine Feder aufweisen, um damit mit dem Belagsmaterial einen größeren Flächenbe- reich durchgehend abdecken zu können.
Weiters kann das Belagsmaterial eine bombierte Oberfläche zur Ausbildung eines Entlüftungssystems für die beim Betonieren eingeschlossene Luft aufweisen.
Es ist weiters von Vorteil, wenn bei der Durchführung des Verfahrens eine Schalung verwendet wird, die im Bereich des Bodens mit Entlüftungsöffnungen versehen ist, da damit wiederum das Entweichen der während des Einfließens des Betons in die Schalung eingeschlossenen Luft erleichtert bzw. verbessert wird und damit die Kontinuität der Eigenschaften des Betonbauteils verbessert werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Fig., die nicht beschränkend für den Schutzumfang der Erfindung zu sehen sind, beschrieben. Es zeigen jeweils in schematisch vereinfachter Darstellung:
Fig. 1 ein Verbundsystem im Querschnitt, bestehend aus dem Belagsmaterial und einem damit verbundenen Betonbauteil;
Fig. 2 eine Ausführungsvariante des Verbundsystems nach Fig. 1 im Querschnitt;
Fig. 3 eine weitere Ausfuhrungsvariante des Verbundsystems nach Fig. 1 im Querschnitt;
Fig. 4 eine erste Ausfuhrungsvariante des Belagsmaterials in Schrägansicht;
Fig. 5 die Draufsicht auf ein Belagsmaterial mit schematischer Andeutung von über die Oberfläche des Belagsmaterials verteilten Oberflächenstrukturierungen;
Fig. 6 eine Ausführungsvariante zu Fig. 5;
Fig. 7 eine Ausführungsvariante zu Fig. 5;
Fig. 8 unterschiedliche Formen der Oberflächenstrukturierungen;
Fig. 9 ein Verbundsystem bestehend aus einem Belagsmaterial sowie zwei daran angeordneten Betonbauteilen im Querschnitt;
Fig. 10 die Ausbildung des Verbundsystem als Schwellenbesohlung;
Fig. 11 ein Verbundsystem bestehend aus zwei über das Belagsmaterial miteinander verbundenen Schwellen;
Fig. 12 eine Ausführungsvariante des Verbundsystem im Querschnitt;
Fig. 13 eine Ausführungsvariante des Verbundsystems im Querschnitt;
Fig. 14 ein Belagsmaterial mit eingelagerten Kammern im Querschnitt; Fig. 15 ein mehrteilig ausgebildetes Belagsmaterial im Querschnitt;
Fig. 16 ein Belagsmaterial als Schaum ausgebildet im Querschnitt;
Fig. 17 eine Ausfuhrungsvariante des Belagsmaterials bestehend aus einer Schaumschicht mit Oberflächenstrukturierungen im Querschnitt.
Fig. 18 eine Ausfuhrungsvariante eines Belagsmaterials;
Fig. 19 das Belagsmaterial nach Fig. 18 in Draufsicht geschnitten nach der Linie 18- 18 in Fig. 18;
Fig. 20 eine Ausfuhrungsvariante des Belagsmaterials in Draufsicht mit Schräg verlaufenden kanalartigen Ausnehmungen;
Fig. 21 eine Ausfuhrungsvariante eines Belagsmaterials in Seitenansicht mit bombierten Seitenflächen der stegartigen Erhebungen;
Fig. 22 eine Ausfuhrungsvariante eines Belagsmaterials in Frontansicht mit bombierter Oberfläche;
Fig. 23 eine Ausfuhrungsvariante eines Belagsmaterials in Frontansicht mit bombierter Oberfläche;
Fig. 24 eine Ausfuhrungsvariante eines Belagsmaterials in Frontansicht mit welliger Oberfläche;
Fig. 25 eine Ausfuhrungsvariante eines Belagsmaterials in Frontansicht mit einer Nut/Feder
Ausbildung.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer- den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Fig. bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unter- schiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.
Fig. 1 zeigt ein Verbundsystem 1 umfassend ein Belagsmaterial 2, sowie einen Betonbauteil 3. Das Belagsmaterial 2 weist an einer dem Betonbauteil 3 zugekehrten ersten Oberfläche 4 eine Oberflächenstrukturierung 5 auf. Über diese Oberfläche 4 sowie die Oberflächenstruktu- rierung 5 ist dieses Belagsmaterial 2 mit dem Betonbauteil 3 verbunden, insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden.
Die Oberflächenstrukturierung 5 ist bei dieser Ausfuhrungsvariante des Verbundsystems 1 in Form von kanalartigen Erhebungen 6 ausgebildet, welche über die Oberfläche 4 vorragen. Die Oberflächenstrukturierungen 5 sind - im Querschnitt betrachtet - schlaufenartig ausgebildet, sodass Kanäle 7 entstehen. Diese Kanäle 7 sind zumindest großteils mit dem Beton des Be- tonbauteils 3 gefüllt, wodurch eine mechanische Verankerung des Belagsmaterials 2 an dem Betonbauteil 3 erfolgt.
Fig. 2 zeigt eine Ausfuhrungsvariante des Verbundsystems 1. Wiederum besteht dieses aus dem Belagsmaterial 2 und dem Betonbauteil 3. Letzterer ist im Vergleich zum Betonbauteil 3 nach Fig. 1 größer ausgeführt, als das Belagsmaterial 2, wodurch verdeutlich werden soll, dass es im Rahmen der Erfindung nicht zwingend notwendig ist, dass das Belagsmaterial 2 und das Betonbauteil 3 - im Querschnitt betrachtet - gleiche Abmessungen hinsichtlich ihrer Höhe bzw. Breite aufweisen müssen. Vielmehr können beliebig ausgestaltete Betonbauteile 3 mit dem Belagsmaterial 2 verbunden werden, wie dies auch Fig. 3 darstellen soll.
Es ist auch nicht zwingend erforderlich, dass die Verbindungsfläche zwischen dem Belagsmaterial 2 und dem Betonbauteil 3 eben ausgebildet ist, ebenso kann diese gewölbt, polygonal etc. sein.
Die Oberflächenstrukturierung 5 ist bei dieser Ausführungsvariante als zumindest annähernd kanalartige Ausnehmungen 8, das heißt, Vertiefungen im Belagsmaterial 2, das heißt, in einer dieses bildenden Schicht 9 als Grundkörper des Belagsmaterials 2, ausgebildet. Der Querschnitt dieser zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen 8 ist im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet, wobei im Bereich der Oberfläche 4 des Belagsmaterials 2 Hinterschneidungen 10 ausgebildet sind, sodass sich also der Querschnitt dieser kanalartigen Ausnehmungen 8 in Richtung auf den Kern 11 der Schicht 9 im oberflächennahen Bereich erweitet.
Die kanalartigen Ausnehmungen 8 verlaufen bei dieser Ausführungsvariante des Verbundsystems 1 zumindest annähernd parallel hinsichtlich ihrer Längserstreckung zur Oberfläche 4 des Belagsmaterials. Dieser Verlauf kann auch bei sämtlichen weiteren Varianten der Erfindung ausgebildet sein.
Bei der Ausführungsvariante des Verbundsystems 1 nach Fig. 3 ist die Oberflächenstrukturierung 5 ebenfalls in Form von zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen 8 ausgebildet, wobei zum Unterschied zur Ausführungsvariante nach Fig. 2, diese Ausnehmungen 8 zumindest annähernd vertikal zur Oberfläche 4 des Belagsmaterials 2 verlaufen.
Diese Ausnehmungen 8 können unterschiedliche Querschnitte aufweisen, bspw. rund, oval, 4-eckig, rechteckig oder polygonal, etc.
Das Verbundsystem 1 eignet sich für unterschiedlichste Anwendungen. Einerseits ist es bspw. möglich, damit Behälter aus Beton in Biogasanlagen bzw. Kläranlagen auszukleiden, sodass der Beton, nachdem in diesen Anlagen sehr häufig Medien vorhanden sind, die korrosiv auf Beton, insbesondere Stahlbeton, wirken, geschützt ist. Auch die Auskleidung von bspw. Wasserrohren mit derartigen Belagssystemen ist denkbar, sodass diese Wasserrohre über einen längeren Zeitraum benutzbar sind. Dies trifft auch für Wassertanks zu. Andererseits ist es auch möglich, die Betonbauteile 3 z.B. als Lärmschutzwände bzw. generell als Schutzwände auszuführen, wobei die dem Verkehr zugewandte Oberfläche dieser Schutzwände mit dem Belagsmaterial 2 versehen sein kann, um damit einen gewissen Schutz bei ei- nem Aufprall eines Pkws zu haben bzw. um damit die Folgen dieses Aufpralls abzumindern.
Auch Abdichtungen an sich wie bspw. von Baikonen oder Terrassen gegen eindringende Feuchtigkeit, sind mit diesem Verbundsystem möglich. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn das Belagsmaterial 2 gegenüber dem Betonbauteil 3 um eine gewisse Länge versetzt angeordnet ist, sodass ein Überlappungsbereich entsteht, der mit einem weiteren Betonbauteil überlappend ausgebildet werden kann, sodass also Stoßfugen der Betonbauteile 3 von dem Belagsmaterial 2 überdeckt werden. Dieser Versatz kann einerseits linear aber auch zweidimensional ausgeführt sein.
Auch die Herstellung von Dehnfugen, wie dies später noch näher beschrieben ist, ist mit dem erfindungsgemäßen Belagsmaterial möglich, wenn an diesem zwei Betonbauteile 3 angeordnet und miteinander verbunden sind.
Schließlich sind auch Ausführungen in Form von Schwellenbesohlungen von Betonschwellen möglich, wobei diese Betonschwellen als einfache Schwellen, als Rahmenschwellen, Ohrenschwellen, U-Schwellen, etc. ausgeführt sein können.
Bei all diesen Anwendungen ist es von Vorteil, dass damit die Beständigkeit des Betons ohne zusätzliches Anstrichmittel erhöht werden kann. Bei Schwellenbesohlungen bietet sich dar- über hinaus, wie dies einleitend ausgeführt wurde, die Möglichkeit, die Belastung des Schotterbettes zu verringern.
Bei der Ausfuhrungsvariante nach Fig. 3 ist strichliert dargestellt, dass die kanalartigen Ausnehmungen 7 an ihrem Ende, welches in das Betonbauteil 3 hineinragt, mit einem Wulst 12 versehen sein können, um damit wiederum eine Art Hinterschneidung auszubilden und die Haftfestigkeit des Betons an dem Belagsmaterial 2 zu erhöhen. Dieser Wulst 12 kann einen beliebigen Querschnitt aufweisen. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, derartige Wülste 12 bei anderen Ausführungs- Varianten vorzusehen.
In Fig. 4 ist eine Ausfuhrungsvariante des Belagsmaterials 2 im Vergleich zum Belagsmateri- al 2 nach Fig. 1 gezeigt. Dabei sind die zumindest annähernd kanalartigen Erhebungen 6, welche - im Querschnitt betrachtet - wiederum schlaufenförmig ausgebildet sind, nicht als durchgängige Kanäle 7 ausgebildet, sondern sind diese in vorbestimmbaren Abständen unter Ausbildung von Kanalteilstücken 13 durchtrennt. Auch diese ragen wiederum über die Oberfläche 4 des Belagsmaterials 2 vor.
Durch diese Ausbildung mit Kanalteilstücken 13 wird es der flüssigen Betonmischung erleichtert, in die Kanäle 7 der Kanalteilstücke 13 einzufließen.
Diese Kanalteilstücke 13 können dabei in Reihe nebeneinander liegend ausgebildet sein oder, wie in Fig. 4 dargestellt, innerhalb zweier benachbarter Reihen gegeneinander versetzt angeordnet sein.
Die Fig. 5 bis 7 zeigen mögliche Verteilungen der zumindest annähernd kanalartigen Erhebungen 6 bzw. Ausnehmungen 8 über die Oberfläche 4 des Belagsmaterials 2.
Es sei daraufhingewiesen, dass es im Rahmen der Erfindung selbstverständlich möglich ist, an dieser Oberfläche 4 sowohl die zumindest annähernd kanalartigen Erhebungen 6 als auch die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen 8 vorzusehen.
Wie Fig. 5 zeigt, können also diese Ausnehmungen 8 bzw. Erhebungen 6 zick-zack-förmig, oder wie Fig. 6 zeigt, pfeilartig, oder wie Fig. 7 zeigt, in einer Mischung linear- und bogenförmig über diese Oberfläche 4 des Belagsmaterials 2 angeordnet sein.
Diese dargestellten Varianten stellen nur einige mögliche Ausführungen dar und sind selbst- verständliche andere Geometrien im Rahmen der Erfindung denkbar.
Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch ein Belagsmaterial 2, welches als Oberflächenstrukturie- rung 5 verschiedenste Beispiele an möglichen Querschnitten für die zumindest annähernd kanalartigen Erhebungen 6 zeigt. So können diese Erhebungen 6 im Querschnitt betrachtet, zumindest annähernd quadratisch und/oder zumindest annähernd trapezförmig oder zumindest annähernd oval und/oder zumindest annähernd rund und /oder zumindest annähernd T-förmig und/oder polygonal wie z.B. zumindest annähernd achteckförmig ausgebildet sein, sodass sich in ihrem Inneren der bereits erwähnte Kanal 7 befindet.
Diese Querschnitte bzw. Beispiele für derartige Querschnitte von Kanälen 7 können sowohl für durchgehende Erhebungen 6, das heißt, sich auf der Oberfläche 4 sich ohne Unterbrechung erstreckende Erhebungen 6 als auch für die Kanalteilstücke 13 nach Fig. 4 verwendet werden.
Selbstverständlich besteht im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, diese Querschnitte für die Ausnehmungen 8, bspw. nach Fig. 2 bzw. 3 auszubilden. Ebenso ist eine Verteilung entsprechend dem Beispiel nach den Fig. 5 bis 7 für derartige Querschnitte über die Oberfläche 4 des Belagsmaterials 2 möglich.
Wie in Fig. 8 weiters strichliert angedeutet, besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit eine zweite Oberfläche 14 des Belagsmaterials 2 mit derartigen, zumindest annähernd kanalartigen Erhebungen 6 auszubilden. Ebenso kann diese zweite Oberfläche 14, welche der ersten Oberfläche 4 gegenüberliegend ausgebildet ist, entsprechende Ausnehmungen 8 (nicht dargestellt) bzw. Kombinationen von Ausnehmungen 8 und Erhebungen 6 aufweisen.
Des Weiteren besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit auch weitere Oberflächen des Belagsmaterials 2 mit derartigen Oberflächenstrukturierungen 5 zu versehen.
In Fig. 9 ist eine mögliche Anwendung des Belagsmaterials 2 gezeigt, bei der sowohl an der ersten Oberfläche 4 als auch an der zweiten Oberfläche 14 ein Betonbauteil 3 bzw. ein Betonbauteil 15 angeordnet und über die in diesem Fall als zumindest kanalartigen Erhebungen 6 ausgebildete Oberflächenstrukturierung 5 mit dem Belagsmaterial 2 verbunden sind. Damit kann das Belagsmaterial z.B. als Puffer zwischen diesen beiden Betonbauteilen 3, 15 wirken bzw. kann gleichzeitig auch zur Vermeidung bzw. Verringerung von Körperschallübertragungen fungieren.
Fig. 10 zeigt einen Anwendungsfall des Belagsmaterials 2, bei dem der Betonbauteil 3 als Betonschwelle ausgebildet ist und somit das Belagsmaterial 2 eine so genannten Schwellen- besohlung bildet, um damit möglichen Schotterpressungen durch die Radlasten über die Betonschwelle auf das Schotterbett zu verringern. Schematisch angedeutet, in dieser Fig. ist ein Gleisstrang 16, der sich auf der Oberseite des als Betonschwelle ausgebildeten Betonbauteils 3 angeordnet ist.
Obwohl bei diesem Anwendungsbeispiel wiederum eine zumindest annähernd schlaufenartige Ausbildung der Oberflächenstrukturierung 5 (im Querschnitt betrachtet) vorgesehen ist, sind natürlich sämtliche andere Querschnittsvarianten, welche bereits dargestellt wurden bzw. wel- che im Rahmen der Erfindung ebenfalls denkbar und ausführbar ist, mit umfasst und können somit diese schlaufenartigen Oberflächenstrukturierungen 5 auch durch diese ersetzt bzw. auch durch entsprechende Aufnehmungen ersetzt werden.
Fig. 11 zeigt ebenfalls den Verwendungsfalls Betonschwelle, wobei allerdings bei dieser Aus- führungsvariante das Belagsmaterial 2 entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 9 zur
Verbindung von zwei Betonbauteilen 3, 15 in Form von Betonschwellen dient, um somit eine schubfeste aber biegeelastische Verbindung zwischen den Betonschwellen zu schaffen.
Obwohl nicht dargestellt, ist es selbstverständlich auch bei dieser Ausführungsvariante mög- lieh, das Belagsmaterial 2 auch an der Unterseite der Betonschwellen als Schwellenbesohlung vorzusehen, entsprechend der Ausführungsvariante nach Fig. 10.
Die Ausführungen betreffend die Querschnitte der Erhebungen 6 bzw. Ausnehmungen 8 entsprechend Fig. 10 sind auch hier zutreffend.
Die Fig. 12 und 13 zeigen verschiedenste Ausbildungen von Querschnitten für die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen 8, wobei diese mit Erhebungen 6 zusammenwirken um für eine bessere Verankerung des Belagsmaterials 2 auf dem Betonbauteil 3 zu sorgen.
Wie aus diesen beiden Figuren ersichtlich ist, können die Querschnitte der zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen 8 über den Verlauf der Oberfläche 4 des Belagsmaterials 2 variierend ausgebildet sein bzw. können sich diese Querschnitte der Ausnehmungen 8 auch völlig ändern. Die Erhebungen 6 sind bei dieser Ausfuhrungsvariante so über der Oberfläche 4 angeordnet, dass sie sich teilweise mit den Ausnehmungen 8 überschneiden, sodass diese also eine Art Hinterschneidung 10 der Ausnehmungen 8 darstellen und damit zu einer besseren Veranke- rang des Betons in dem Belagsmaterial 2 beitragen. Dabei können diese Erhebungen 6 beispielsweise pilzförmig oder auch oval, wie im linken Teil der Fig. 12 dargestellt, ausgebildet sein, ebenso können diese Kanäle zumindest topfförmig oder aber auch oval wie im rechten Teil der Fig. 12 dargestellt, ausgebildet sein.
Auch bei diesen Ausführungsvarianten ist es möglich, dass die Erhebungen 6 kanalartig ausgebildet sind, wie dies an manchen der Erhebungen in den Fig. 12 und 13 durch Andeutung der Kanäle 7 dargestellt ist.
Weiters können diese Erhebungen 6 wiederum als Teilstücke ausgebildet sein.
Es soll an dieser Stelle erwähnt sein, dass bei sämtlichen Ausfuhrungsvarianten des Belagsmaterials 2 sämtliche möglichen denkbaren Varianten von Erhebungen 6 mit Ausnehmungen 8 möglich sind.
Weiters sei angemerkt, dass die Erhebungen 6, wie bereits voranstehend beschrieben, auch eine unterschiedliche Höhe über der Oberfläche 4 aufweisen können.
In den Fig. 12 und 13 ist zudem strichliert angedeutet, dass das Belagsmaterial 2 zumindest eine, vorzugsweise mehrere (auch mehr als zwei, wie in Fig. 12 dargestellt), durchgehende Ausnehmungen 17, die sich von der ersten Oberfläche 4 bis zur zweiten Oberfläche 14 erstrecken, aufweisen kann, um damit ein Entlüftungssystem für während des Betonierens des Betonbauteils 3 eingeschlossene Luft durch das Belagsmaterial 2 zu erreichen. Dabei können diese Ausnehmungen 17 unterhalb der zumindest kanalartigen Ausnehmungen 8 beginnend in Richtung auf die zweite Oberfläche 14 sich erstreckend ausgebildet sein, ebenso können sich diese kanalartigen Ausnehmungen 17 - wie dies in Fig. 13 angedeutet ist - auch durch die Erhebungen 6 erstrecken.
Auch hier sind Kombinationen beider Ausfuhrungsvarianten möglich. Ebenso ist es möglich, dass sich diese Ausnehmungen 17 nicht bis in die zweite Oberfläche 14 erstrecken, sondern beispielsweise in die Stirn- bzw. Seitenflächen des Belagsmaterials 2.
Fig. 14 zeigt eine Ausführungsvariante des Belagsmaterials 2 im Querschnitt, bei dem die Schicht 9 des Belagsmaterials 2 zumindest eine, vorzugsweise mehrere Kammern 18 aufweist. Diese Kammern 18 können, wie dies in Fig. 14 dargestellt ist, in der Kernmitte angeordnet werden, ebenso ist eine azentrische - im Querschnitt betrachtet - Anordnung derselben innerhalb der Schicht 9 möglich.
Mit diesen Kammern 18 wird eine entsprechende Varianz der Kompressibilität der Schicht 9 bzw. des Belagsmaterials 2 und somit auch eine Varianz des S chwingungs Verhaltens erreicht. Wie bereits oben erwähnt, können diese Kammern 18 auch teilweise gefüllt sein.
Obwohl das Belagsmaterial 2 vorzugsweise einstückig hergesellt wird, da damit die Herstellung deutlich vereinfacht ist im Vergleich zu entsprechenden Belagsmaterialien nach dem Stand der Technik, ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, dieses Belagsmaterial 2, wie dies in Fig. 15 angedeutet ist, mehrteilig auszubilden, beispielsweise an der Unterseite, d.h. der weiteren Oberfläche 14 des Belagsmaterials 2, also der Oberflächenstrukturierung 5 gegenüberliegend, eine weitere Schicht 19 anzuordnen. Diese weitere Schicht 19 kann ebenfalls eine Elastomerschicht sein, wobei diese vorzugsweise unterschiedliche Eigenschaften zur Schicht 9 dieses Belagsmaterials 2 aufweist, ebenso ist es möglich, diese Schicht 19 in Form eines thermoplastischen Kunststoffes oder eines Faserwerkstoffes, beispielsweise eines Gewirkes oder eines Gewebes, auszubilden, wie dies in Fig. 15 durch Anordnung von Fasern 20 angedeutet ist. Durch diese Fasern 20 ist eine mechanische Verbindung zwischen der
Schicht 9 und der weiteren Schicht 19 möglich, indem zumindest einzelne dieser Fasern 20 teilweise in die Schicht 9 des Belagsmaterials 2 hineinragen.
Die Fig. 16 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der das Belagsmaterial 2 in Form eines Integ- ralschaums entsprechend obigen Ausführungen ausgebildet ist, sodass also die Ausnehmungen 8 der vorangegangenen Beispiele durch Poren 21 an der Oberfläche 4 gebildet werden. Diese Poren 21 können dabei in Richtung auf den Kern 11 der Schicht 9 des Belagsmaterials 2 sich erweiternd ausgebildet sein, sodass wiederum eine Art Hinterschneidung entsteht. Der Integralschaum kann beispielsweise durch einen PUR oder EPDM Schaum gebildet sein.
Im Rahmen der Erfindung ist es weiters möglich, dass der Grundkörper des Belagsmaterials 2, also die Schicht 9, durch einen „normalen" Schaumstoff, also keinen Integralschaumstoff gebildet ist.
Fig. 17 zeigt eine Kombination aus Integralschaum mit an der Oberfläche 4 angeordneten, zumindest annähernd kanalartig ausgebildeten Erhebungen 6 des Belagsmaterials 2.
Selbstverständlich können auch bei diesen Ausführungsbeispielen auch wieder die bereits beschriebenen, kanalartigen Ausnehmungen 8 angeordnet sein.
In den Fig. 18 und 19 ist eine Ausführungsvariante des Belagsmaterials 2 dargestellt, das einerseits stegartige Erhebungen 6 und andererseits in diesen Erhebungen 6 die zumindest an- nähernd kanalartigen Ausnehmungen 8 unter Ausbildung der Kanäle 7 aufweist, wobei durch die Erhebungen 6 die Ausnehmungen 8 in die Kanalteilstücke 13 unterteilt werden, also die Kanäle 7 sich nicht durchgehende erstrecken.
Die Erhebungen 6 sind asymmetrisch über die Oberfläche 4 des Belagsmaterials 2 verteilt, wie dies aus Fig. 19 ersichtlich ist, wobei jeweils zwei Erhebungen 6 eine Gruppe bilden, die in einem ersten Abstand 22 zueinander angeordnet sind, und zwischen den Gruppen ein zweiter Abstand 23 ausgebildet ist, der größer ist als der erste Abstand 22.
Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, dass mehr als zwei Erhebungen 6 eine Gruppe bilden, z.B. drei oder vier, und ist es weiters möglich, dass die Abstände der Erhebungen 6 innerhalb einer mehr als zwei Erhebungen 6 aufweisenden Gruppe ebenfalls unterschiedlich sind. Weiters können die Gruppen von Erhebungen 6 auch in völlig unregelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sein.
Durch diese Ausbildungen kann der Beton aufgrund der geringen Abstände zwischen den Erhebungen 6 einer Gruppe unterschiedlich schnell in die Zwischenräume der Erhebungen 6 und in die Kanäle 7 der Ausnehmungen 8 eindringen, wobei die kleineren Abstände 22 zwischen den Erhebungen 6 einer Gruppe später und/oder langsamer mit Beton ausgefüllt wer- den, wodurch ein Entlüftungssystem zum Entweichen der beim Betonieren eingeschlossenen Luft erreicht wird.
Eine Breite 24 der stegförmigen Erhebungen 6 kann dabei ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 mm und einer oberen Grenze von 10 mm, insbesondere ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 mm und einer oberen Grenze von 7 mm.
Der Abstand 22 zwischen den Erhebungen 6 einer Gruppe kann ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,5 mm und einer oberen Grenze von 10 mm, insbesondere ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 mm und einer oberen Grenze von 3 mm.
Der Abstand 23 zwischen den Gruppen von Erhebungen 6 kann ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 mm und einer oberen Grenze von 20 mm, insbesondere ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 3 mm und einer oberen Grenze von 7 mm. Abstände 23 die größer als 20 mm sind verringern die Haftflächen zum Beton, wodurch die Haftfestigkeit des Haftsystems sinken kann.
Die Abstände 22 und 23 können beispielsweise durch entsprechende Formen oder durch nachträgliches Fräsen aus dem vollen Material hergestellt werden.
Die Ausnehmung 8, d.h. Kanäle 7 können durch nachträgliches Bohren oder ausfräsen der Erhebungen 6 oder bevorzugt durch eine entsprechend geformte Düse eines Extrusionswerk- zeuges hergestellt werden.
Anstelle dieser schachbrettartigen Ausbildung der Erhebungen 6 zu den Kanälen 7 der Fig. 16 und 17 mit zumindest annähernd rechtwinkeliger Anordnung der Kanäle 7 zu den Erhebungen 6, ist es im Rahmen der Erfindung möglich, wie dies in Fig. 20 dargestellt ist, welche eine durch die Kanäle 7 geschnittene Draufsicht auf ein Belagsmaterial 2 zeigt, dass die Kanäle 7 in einem zu 90 ° unterschiedlichen Winkel zu den Erhebungen 6 angeordnet werden. Beispielsweise kann der Winkel ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 10 ° und einer oberen Grenze von 85 °. Fig. 21 zeigt ein Belagsmaterial 2 in Seitenansicht mit Erhebungen 6 die Seitenwände 25 aufweisen, die eine Bombierung aufweisen, wodurch die Kraftschlüssigkeit zum Beton verbessert wird. Der Radius der Bombierung kann ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1000 mm und eine oberen Grenze von 10000 mm. Auch bei dieser Ausführung können die Erhebungen 5 Ausnehmung 8 (nicht dargestellt) aufweisen. Wie dargestellt, können auch bei dieser Variante zwei Erhebungen eine Gruppe bilden, wenngleich auch eine symmetrische Ausführung der Erhebungen 6 ohne Gruppierung möglich ist, sodass z.B. eine Erhebung 6 zwei bombierte Seitenflächen 25 aufweisen kann. Die Bombierung kann aber auch nur an einer von zwei Seitenflächen 6 ausgebildet sein, beispielsweise nur der der jeweils rechten oder linken Seitenwand 6, bzw. können auch Mischformen gebildet werden, bei denen z.B. jeweils zwei nebeneinander liegenden Seitenwände 25 eine Bombierung und die daran anschließenden Seitenwände gerade ausgeführt sind. Es ist weiters möglich unterschiedliche Bombierungsradien sowohl innerhalb einer Bombierung als auch zwischen Bom- bierungen zweier Erhebung 6 vorzusehen.
Auch die Ausführung des Belagsmaterials 2 nach Fig. 22 — in Frontansicht dargestellt - weist eine Bombierung auf, allerdings in der Oberfläche 4, die an die Betonschwelle zur Anlage gelangt. Es wird damit ebenfalls eine bessere Entlüftung für die beim Betonieren eingeschlos- sene Luft erreicht.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Bombierung auch an der Oberfläche der Erhebungen 6, die zur Anlage an den Beton gelangt, vorhanden sein. Diese Oberfläche ist oberhalb der Oberfläche 4, über die die Erhebungen 6 vorstehen ausgebildet.
Ebenso ist es möglich die Bodenfläche zwischen den Erhebungen 6 bombiert auszuführen, indem z.B. ein Scheibenfräser, mit dem beispielsweise die Ausnehmungen zwischen den Erhebungen 6 ausgebildet werden, entsprechend geführt wird, sodass zumindest ein Teil der Kanäle 7 einen unterschiedlichen Abstand zu dieser Bodenfläche aufweisen, wie dies in Fig. 22 strichliert angedeutet ist.
Die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen 8 weisen hier einen unterschiedlichen Durchmesser auf, der bei den mittig angeordneten Kanälen 7 größer ist als bei den randstän- dig ausgebildeten Kanälen 7. Es sind auch mehr als zwei zueinander unterschiedliche Durchmesser der Kanäle 7 möglich.
Im Unterschied dazu haben die Kanäle 7 bei der Ausführung des Belagsmaterials 2 nach Fig. 23 den gleichen Durchmesser, allerdings sind die Kanäle nicht zumindest linear angeordnet wie nach Fig. 22, sondern folgen dem Verlauf eines Bogens.
Fig. 24 zeigt ein Belagsmaterial 2 in Frontansicht, das als Beispiel einer möglichen Oberflä- chenmodifizierung ein - im Querschnitt betrachtet - welliges Profil aufweist, wodurch eine größere Oberfläche zur Anbindung des Betons - zusätzlich zu den zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen 8 - geschaffen wird.
Die Belagsmaterialien 2 nach den Fig. 22 bis 24 können ebenfalls mit Erhebungen 6 (nicht dargestellt) versehen sein, wie dies zu den Fig. 18 bis 21 beschrieben wurde.
Schließlich zeigt Fig. 25 eine Variante der Erfindung, mit der es möglich ist, größere Breiten von Betonflächen vollflächig mit dem Belagsmaterial 2 zu versehen. Dazu weist das Belagsmaterial 2 an einem ersten Randbereich 26 eine Nut 27 und an einem zweiten, dem ersten Randbereich gegenüber liegenden Randbereich 28 eine Feder 29 auf. Es können damit meh- rere Belagsmaterialien 2 über die Nut 27 - Feder 29 — Verbindung zu einem größerflächigen Element miteinander verbunden werden.
In einer Ausführungsvariante dazu ist es möglich, dass ein Belagsmaterial 2 jeweils 2 Nuten 27 und ein weiteres Belagsmaterial 2 zwei Federn 29 aufweist, wobei jedoch die asymmetri- sehe Ausbildung mit Nut 27 und Feder 29 bevorzugt wird, weil hiefür nur eine Form bzw. (Extrusions)Düse notwendig ist.
Die Nut 27 und die Feder 29 können über die gesamte Längserstreckung des Belagsmaterials 2 ausgebildet sein.
Anstelle der Nut und Feder Verbindung können auch andere Verbindungseinrichtungen vorgesehen sein. Wie bereits erwähnt, kann die Herstellung dieses Belagsmaterials 2 vorzugsweise durch ein kontinuierliches Verfahren erfolgen. Beispiele hierfür sind Pressverfahren, Spritzgussverfahren, Extrusionsverfahren bzw. automatische Vulkanisierverfahren. Da diese Verfahren bereits im Stand der Technik ausreichend beschrieben worden sind, sei an dieser Stelle auf die ein- schlägige Literatur verwiesen, beispielsweise Röthemayer/Sommer; Kautschuktechnologie Werkstoffe - Verarbeitung - Produkte; Hanser, 2001, insbesondere Kapitel 10 bis 12.
Die Herstellung des Verbundsystems 1 kann nun derart erfolgen, dass beispielsweise für die Ausführungsvariante Schwelle eine entsprechende Schalung zur Verfügung gestellt wird, wel- che der Schwelle die äußeren Abmessungen gibt. In diese Schalung wird das Belagsmaterial 2 eingelegt und darauf die flüssige Betonmasse eingegossen und ausgehärtet. Die Viskosität der Betonmasse sollte dabei so eingestellt sein, dass mit ausreichender Sicherheit sichergestellt ist, dass der Beton in die Ausnehmungen 8 bzw. Kanäle 7 einfließt. Ein Rütteln des eingebrachten Betons zur Verdichtung und zum Austreiben von eingeschlossener Luft ist möglich.
Bei dieser Variante ist es von Vorteil, wenn das Belagsmaterial 2 mit den Entlüftungsöffnungen, d.h. z.B. Ausnehmungen 17, bzw. Entlüftungssystemen - wie oben beschrieben - ausgestattet ist und wenn der Boden der Schalung gegebenenfalls auch Entlüftungsöffnungen aufweist.
Alternativ dazu ist es möglich, vorerst die Betonmaße in die Schalung einzugießen und das Belagsmaterial 2 in einem zweiten Schritt auf die noch flüssige Betonmasse aufzulegen und in diese einzudrücken.
Auch hier ist wiederum die Verwendung von Belagsmaterialien 2 mit den durchgehenden Ausnehmungen 17 bzw. Entlüftungssystemen von Vorteil.
Die Dicke des Belagsmaterials 2 ist für die Ausfuhrungsvariante Schwellenbesohlung vorzugsweise so gewählt, dass eine Einfederung von 1 bis 1,5 mm erreicht wird.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des Verbundsystems 1 bzw. des Belagsmaterials 2, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben beschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausfuhrungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen ein- zelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.
Der Ordnung halber sei abschließend daraufhingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Verbundsystems 1 bzw. Belagsmaterials 2 dieses bzw. dessen Bestandteile teil- weise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrunde liegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18, 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
Bezugszeichenaufstellung
1 Verbundsystem
2 Belagsmaterial
3 Betonbauteil
4 Oberfläche
5 Oberflächenstrukturierung
6 Erhebung
7 Kanal
8 Ausnehmung
9 Schicht 10 Hinterschneidung
11 Kern
12 Wulst
13 Kanalteilstück 14 Oberfläche
15 Betonbauteil
16 Gleisstrang
17 Ausnehmung 18 Kammer
19 Schicht
20 Faser
21 Pore 22 Abstand
23 Abstand
24 Breite
25 Seitenwand 26 Randbereich
27 Nut
28 Randbereich
29 Feder

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Belagsmaterial (2) zur direkten Anbindung an ein Betonbauteil (3), umfassend eine Schicht (9) aus zumindest einem Polymer mit einer ersten Oberfläche (4) zur Anlage an den und Verbindung mit dem Betonbauteil (3), wobei diese Oberfläche (4) eine Oberflächenstruk- turierung (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstrukturierung (5) durch zumindest annähernd kanalartige und/oder porenförmige Ausnehmungen (8) bzw. zumindest annähernd kanalartige Erhebungen (6) gebildet ist.
2. Belagsmaterial (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest annähernd porenförmigen Ausnehmungen (8) einen mittleren Durchmesser an der ersten Oberfläche aufweisen, der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,2 mm und einer oberen Grenze von 10 mm.
3. Belagsmaterial (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur ersten Oberfläche (4) paralleler Durchmesser der zumindest annähernd porenförmigen Ausnehmungen (8) in Richtung von der ersten Oberfläche (4) in den Kern (11) der Schicht (9) größer wird.
4. Belagsmaterial (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekermzeich- net, dass die Schicht (9) durch einen Integralschaum gebildet ist.
5. Belagsmaterial (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Integralschaum an einer zweiten, der ersten Oberfläche (4) gegenüberliegenden Oberfläche (14) zumindest großteils porenlos ausgebildet ist.
6. Belagsmaterial (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen (8) im Bereich der ersten Oberfläche (4) eine Hinterschneidung (10) aufweisen.
7. Belagsmaterial (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen (8) bzw. Erhebungen (6) in Richtung ihrer Längserstreckung zur Ausbildung von Kanalteilstücken (13) unterbrochen sind.
8. Belagsmaterial (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalteilstücke (13) eine Länge aufweisen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 30 % und einer oberen Grenze von 70 % der Gesamtlänge der diese Kanalteilstücke (13) bildenden kanalartigen Ausnehmung (8) bzw. Erhebungen (6).
9. Belagsmaterial (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalteilstücke (13) eine Länge aufweisen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 mm und einer oberen Grenze von 100 mm.
10. Belagsmaterial (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen (8) bzw. Erhebungen (6) in Art eines zumindest annähernd parallel zur Oberfläche verlaufenden Röhrenprofils ausgebildet sind.
11. Belagsmaterial (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhrenprofile über die Oberfläche (4) vorspringend ausgebildet sind.
12. Belagsmaterial (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen (8) bzw. Erhebungen (6) in Art eines Röhrenprofils eine Höhe über der Oberfläche (4) aufweisen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unte- ren Grenze von 2 mm und einer oberen Grenze von 20 mm.
13. Belagsmaterial (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einzelne der zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen (8) bzw. Erhebungen (6) eine zu den weiteren zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen (8) bzw. Erhebungen (6) unterschiedliche Höhe aufweisen.
14. Belagsmaterial (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite, der ersten Oberfläche (4) gegenüberliegende Oberfläche (14) der Schicht ebenfalls mit Oberflächenstrukturierungen (5) ausgebildet ist.
15. Belagsmaterial (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen (8) bzw. Erhebungen (6) rechtwinkelig zu einer äußeren Seitenkante, zick-zack-förmig und/oder bogen- bzw. wellenförmig oder/oder linear über die erste und/oder zweite Oberfläche (4, 14) verteilt angeordnet sind.
16. Belagsmaterial (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die zumindest annähernd kanalartigen Ausnehmungen (8) bzw. Erhebungen (6) einen runden, ovalen, pilzkopfartigen, T-förrnigen, dreieckigen, viereckigen oder polygonalen Querschnitt aufweisen.
17. Belagsmaterial (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer der Schicht (9) aus einer Gruppe ausgewählt ist umfassend Elastomere und Thermoplaste.
18. Belagsmaterial (2) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomer aus einer Gruppe ausgewählt ist umfassend Naturkautschuk (NR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM)5 Butadien-Kautschuk (BR), Nitrilkaut- schuk (NBR), Chloropren-Kautschuk (CR), chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM), Polyurethan (PUR) sowie Verschnitte oder Gemische daraus.
19. Belagsmaterial (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schicht (9) zumindest eine Kammer (18) angeordnet ist.
20. Belagsmaterial (2) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kammer (19) mit einem Füllmaterial zumindest teilweise gefüllt ist.
21. Belagsmaterial (2) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend Granulate, Gewirke, Pulver, Pasten oder eine
Mischung daraus.
22. Belagsmaterial (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (9) eine Schichtdicke aufweist, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 mm und einer oberen Grenze von 50 mm.
23. Belagsmaterial (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (9) einteilig ausgebildet ist.
24. Belagsmaterial (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (9) mit zumindest einer weiteren Schicht (19) verbunden ist, die im Vergleich zur Schicht (9) unterschiedliche Eigenschaften aufweist.
25. Belagsmaterial (2) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Schicht (19) durch ein weiteres Polymer oder einen Faserwerkstoff gebildet ist.
26. Belagsmaterial (2) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserwerkstoff durch ein Gewirke in Form eines Vlieses oder Filzes oder durch ein Gewebe gebildet ist.
27. Belagsmaterial (2) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserwerkstoff Fasern (20) umfasst, die ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend Polyethylen-, Polypropylen-, Polyamid-, Polyacrylnitril- und Polyesterfasern sowie Mischungen daraus.
28. Belagsmaterial (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schicht (9) diese durchdringende Ausnehmungen (17) angeordnet sind.
29. Belagsmaterial (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass sich die zumindest annähernd kanalartigen und/oder die porenförmigen Ausnehmungen (8) bzw. Erhebungen (6) über einen Anteil der Oberfläche(n) (4, 14) erstrecken, der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 20 % und einer oberen Grenze von 80 %, bezogen auf das gesamte Ausmaß der Oberfläche(n) (4, 14).
30. Belagsmaterial (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer zumindest im Bereich der Oberfläche(n) (4, 14) ein statisches Bettungsmodul nach DIN 45673-1 aufweist, das ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,01 N/mm3 und einer oberen Grenze von 0,5 N/mm3.
31. Belagsmaterial (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Randbereich (26) eine Nut (27) und ein einem zweiten Randbereich (28) eine Feder (28) ausgebildet ist.
32. Belagsmaterial (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (4) bzw. die Erhebungen (6) mit einer Bombierung ausgebildet sind.
33. Betonbauteil (3) mit einem Belagsmaterial (2), das an zumindest einer Bauteiloberflä- che angeordnet und mit dieser verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Belagsmaterial (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen ausgebildet ist.
34. Betonbauteil (3) nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Belagsmaterial (2) ein weiterer Betonbauteil (15) angeordnet und mit diesem verbunden ist.
35. Verfahren zur Herstellung eines Betonbauteils (3), der an zumindest einer Oberfläche mit einem Belagsmaterial (2) versehen ist, bei dem die Betonmischung in ein Schalung gegossen und gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einbringen des Betons in die Schalung das Belagsmaterial (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 32 eingebracht wird oder dass das Belagsmaterial (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 32 nach dem Einbringen der Betonmischung in diese teilweise eingedrückt wird.
36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schalung verwendet wird, die im Bereich ihres Bodens mit Entlüftungsöffnungen versehen ist.
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