EP2336438A1 - Entwässerungselement mit Basaltsteinbewehrung - Google Patents

Entwässerungselement mit Basaltsteinbewehrung Download PDF

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EP2336438A1
EP2336438A1 EP10193661A EP10193661A EP2336438A1 EP 2336438 A1 EP2336438 A1 EP 2336438A1 EP 10193661 A EP10193661 A EP 10193661A EP 10193661 A EP10193661 A EP 10193661A EP 2336438 A1 EP2336438 A1 EP 2336438A1
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EP
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element according
drainage element
gutter
cover
basalt stone
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EP10193661A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Mike Obert
Christian Merkel
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BIRCO Baustoffwerk GmbH
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BIRCO Baustoffwerk GmbH
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C11/00—Details of pavings
    • E01C11/22—Gutters; Kerbs ; Surface drainage of streets, roads or like traffic areas
    • E01C11/224—Surface drainage of streets
    • E01C11/227—Gutters; Channels ; Roof drainage discharge ducts set in sidewalks
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F3/00—Sewer pipe-line systems
    • E03F3/04—Pipes or fittings specially adapted to sewers
    • E03F3/046—Open sewage channels

Definitions

  • the present invention relates to a drainage element comprising an upwardly open body of concrete surrounding a watercourse.
  • Such drainage elements are usually designed as sink boxes or gutter elements. Due to their upwardly open shape, they form an inlet area, which is suitable for the entry of surface water, eg. B. for road or surface drainage, is used.
  • the bodies of such drainage elements are usually formed of concrete or polymer concrete. You can take a picture, e.g. Frame for a cover included, wherein the cover may be made of concrete or metal.
  • the drainage elements often have reinforcements made of steel.
  • steel reinforcements have the following disadvantages. On the one hand, steel can corrode, especially if the surrounding concrete loses its basic character. In addition, steel is relatively heavy and increases the total weight of the drainage element.
  • the body of the dewatering element comprises fibers of basalt stone.
  • Reinforcing fibers of basalt stone have the advantage over steel reinforcement that they do not corrode, even if the concrete should lose its basic character.
  • basaltic stone fibers are themselves mineral in nature, making the connection with the concrete more intense than the connection between steel and concrete.
  • Basalt stone fibers have very high tensile strengths and are therefore very well suited to improve the mechanical properties of the concrete.
  • the fiber does not corrode, is elastic and comparatively light, so that with basalt stone reinforcements, lighter drainage elements with the same strength properties can be made compared to conventional steel-reinforced drainage elements.
  • a large proportion of the drainage elements form channel elements, which are assembled into drainage channels to drain roads or areas.
  • Such gutter elements have a U-shaped body which is open at the top, wherein on the two vertical legs of the U-shaped body usually a cover made of concrete or metal is worn, which cover has inlet openings for surface water.
  • a cover made of concrete or metal is worn, which cover has inlet openings for surface water.
  • the water In the installed state of the gutter element closes the Cover substantially flush with the surrounding surface, e.g. B. a parking lot or a street, and the water can flow through the openings in the gutter of the trough element. There, the water is discharged into a sewerage area.
  • the reinforcing fibers of basalt stone are arranged parallel and / or transversely to the channel axis in the body, so as to improve the stability of the U-shaped body in all directions.
  • the basalt stone is melted, and from the molten basalt fibers are drawn, which have a diameter of preferably 20-1000 .mu.m, in particular 50-500 microns.
  • the fibers can easily be used in the manufacturing process, for. B. in the context of a vibratory stamping process or a casting process in the body.
  • Easier processing results when the fibers are bundled and joined into bars by binding polymers. These rods can be bent in the manner of conventional steel reinforcements and joined into mats, which are then held in the body. Because the Do not corrode basalt stone reinforcement, the mats can extend to the edge of the manufacturing mold where they can be kept on the manufacturing mold. However, it is also possible to use spacers, preferably also made of basalt stone, which remain in the body. The advantage here is that it is harmless due to the use of non-corrosive Basaltsteinbewehrungsmaterials when this material extends into the atmosphere accessible peripheral zones of the drainage body, which is not allowed in steel reinforcements.
  • the vertical legs of the body of the dewatering element may preferably have on its top a receptacle, e.g. have a frame for a cover.
  • the cover itself is made of concrete, it is advantageous to also reinforce the cover with basaltic stone fibers, in which case the reinforcing fibers are preferably parallel to the plane of the cover.
  • channel elements can be assembled on the front side to form long drainage channels, wherein the frontal Anaptetzen, the sealing of the end faces and the attachment of the grooves in the ground is known per se and therefore not further explained.
  • the channel element 10 has a cross section to the channel run U-shaped body 12 which has a bottom portion 14 from which two vertical legs 16 extend upwards.
  • the U-shaped body 12 surrounds a trained as a trough run 18, which is surrounded by the bottom portion 14 and the two vertical legs 16.
  • the two vertical legs 16 On its upper side, the two vertical legs 16 have frames 20 for receiving a cover 22 made of concrete or metal.
  • This cover 22 has inlet openings, so that surface water can enter through the cover 22 in the trough 18 and can be discharged there.
  • the body 12 itself consists of concrete, in which struts of basaltic stone fibers are provided as reinforcement.
  • transversely to the channel axis extending struts 24 are provided in basalt stone, which extend in the vertical legs 16 and in the bottom portion 14.
  • These transverse to the channel axis Basaltsteinmaschinestreben 24 are connected to running parallel to the longitudinal axis of the gutter Basaltsteinmaschinestreben 26.
  • reinforcing mats are formed in an analogous manner as in conventional steel reinforcements.
  • These reinforcing mats are preferably supported against the formwork with basalt stone spacers 28, which spacers 28 remain in the body after casting or shaking the concrete. Due to the fact that the basalt stone spacers 28 do not corrode, it is not a problem that the spacers extend to the edge of the concrete body.
  • these reinforcing struts of basaltic stone fibers may also include transversely and longitudinally to the channel longitudinal axis in the form of a mat in order to increase the bearing strength of the cover 22.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Entwässerungselement, umfassend einen nach oben hin offenen Körper (12) aus Beton, der einen Wasserlauf (18) umgibt, wobei der Körper Fasern (24,26) aus Basaltstein enthält. Hierdurch wird ein Entwässerungselement geschaffen, welches eine hohe mechanische Festigkeit aufweist und unanfälliger gegen Korrosion ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Entwässerungselement, welches einen nach oben hin offenen Körper aus Beton umfasst, der einen Wasserlauf umgibt. Derartige Entwässerungselemente sind üblicherweise als Sinkkästen oder Rinnenelemente ausgebildet. Durch ihre nach oben hin offene Form bilden sie einen Einlaufbereich, der zum Einlaufen von Oberflächenwasser, z. B. zur Straßen- oder Flächenentwässerung, genutzt wird. Die Körper derartiger Entwässerungselemente werden üblicherweise aus Beton oder Polymerbeton gebildet. Sie können eine Aufnahme, z.B. Zarge für eine Abdeckung enthalten, wobei die Abdeckung aus Beton oder Metall gebildet sein kann. Um die Stabilität derartiger Entwässerungselemente zu erhöhen, weisen die Entwässerungselemente häufig Bewehrungen aus Stahl auf. Stahlbewehrungen haben indessen folgende Nachteile. Zum einen kann Stahl korrodieren, insbesondere wenn der umgebende Beton seinen basischen Charakter verliert. Zudem ist Stahl relativ schwer und erhöht das Gesamtgewicht des Entwässerungselements.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Entwässerungselement zu schaffen, welches eine hohe mechanische Festigkeit aufweist und unanfälliger gegen Korrosion ist.
  • Die Aufgabe wird durch ein Entwässerungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß weist der Körper des Entwässerungselements Fasern aus Basaltstein auf.
  • Bewehrungsfasern aus Basaltstein haben gegenüber Stahlbewehrung den Vorteil, dass sie nicht korrodieren, selbst wenn der Beton seinen basischen Charakter verlieren sollte. Darüber hinaus sind Basaltsteinfasern selbst mineralischer Natur, womit die Verbindung mit dem Beton intensiver ist als die Verbindung zwischen Stahl und Beton. Basaltsteinfasern haben sehr hohe Zugfestigkeiten und sind daher sehr gut geeignet, die mechanischen Eigenschaften des Betons zu verbessern. Die Faser korrodiert nicht, ist elastisch und vergleichsweise leicht, so dass mit Basaltsteinbewehrungen leichtere Entwässerungselemente mit dem gleichen Festigkeitseigenschaften hergestellt werden können, verglichen mit üblichen stahlbewehrten Entwässerungselementen.
  • Einen großen Anteil der Entwässerungselemente bilden Rinnenelemente, die zu Entwässerungsrinnen zusammengesetzt werden, um Straßen oder Flächen zu entwässern. Derartige Rinnenelemente weisen einen U-förmigen Körper auf, der nach oben hin offen ist, wobei auf den beiden vertikalen Schenkeln des U-förmigen Körpers in der Regel eine Abdeckung aus Beton oder Metall getragen wird, welche Abdeckung Einlauföffnungen für Oberflächenwasser aufweist. Im eingebauten Zustand des Rinnenelements schließt die Abdeckung im Wesentlichen bündig mit der Umgebungsoberfläche, z. B. einen Parkplatz oder einer Straße ab, und das Wasser kann durch die Öffnungen in den Rinnenlauf des Rinnenelements fließen. Dort wird das Wasser in einen Kanalisationsbereich abgeführt.
  • Vorzugsweise sind die Bewehrungsfasern aus Basaltstein parallel und/oder quer zur Rinnenachse in den Körper angeordnet, um somit die Stabilität des U-förmigen Körpers in allen Richtungen zu verbessern.
  • Vorzugsweise werden Fasern mit folgenden mineralischen Anteilen verwendet:
    • einem SiO2-Gehalt von 35 - 65 %,
    • einem Al2O3-Gehalt von 10 - 30%,
    • einem FeO-, CrO- und MgO-Gehalt von jeweils 2 -15%, und
    • einem K2O- und Na2O-Gehalt von jeweils 0 - 10%.
  • Bei der Herstellung von Fasern wird der Basaltstein geschmolzen, und aus dem geschmolzenen Basalt werden Fasern gezogen, die einen Durchmesser von vorzugsweise 20 - 1000 µm, insbesondere 50-500 µm aufweisen. Die Fasern können leicht im Rahmen des Herstellungsverfahrens, z. B. im Rahmen eines Rüttel-Stampfverfahrens oder eines Gussverfahrens in den Körper eingebracht werden.
  • Eine leichtere Verarbeitung ergibt sich, wenn die Fasern gebündelt und durch Bindepolymere zu Stangen verbunden werden. Diese Stangen können in der Art herkömmlicher Stahlbewehrungen gebogen und zu Matten verbunden werden, die dann in dem Körper gehalten werden. Da die Basaltsteinbewehrung nicht korrodieren, können sich die Matten bis in den Rand der Herstellungsform erstrecken wo sie an der Herstellungsform gehalten werden können. Es können jedoch auch Abstandshalter, vorzugsweise ebenfalls aus Basaltstein verwendet werden, die in dem Körper verbleiben. Der Vorteil hierbei liegt darin, dass es aufgrund der Verwendung des nicht korrosiven Basaltsteinbewehrungsmaterials unschädlich ist, wenn sich dieses Material bis in die der Atmosphäre zugänglichen Randzonen des Entwässerungskörpers erstreckt, was bei Stahlbewehrungen nicht erlaubt ist.
  • Die vertikalen Schenkel des Körpers des Entwässerungselements können vorzugsweise an ihrer Oberseite eine Aufnahme, z.B. eine Zarge für eine Abdeckung aufweisen.
  • Falls die Abdeckung selbst aus Beton besteht, ist es vorteilhaft, auch die Abdeckung mit Basaltsteinfasern zu bewehren, in welchem Fall die Bewehrungsfasern vorzugsweise parallel zur Ebene der Abdeckung verlaufen.
  • Die oben genannten Rinnenelemente lassen sich stirnseitig zu langen Entwässerungsrinnen zusammensetzen, wobei das stirnseitig Aneinandersetzen, die Abdichtung der Stirnseiten und die Befestigung der Rinnen im Boden an sich bekannt ist und daher nicht weiter erläutert wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der schematischen Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen:
    • Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Rinnenelement quer zur Rinnenachse.
  • Das Rinnenelement 10 weist einen im Querschnitt zum Rinnenlauf U-förmigen Körper 12 auf, der einen Bodenabschnitt 14 aufweist, von dem sich zwei vertikale Schenkel 16 nach oben erstrecken. Auf diese Weise umgibt der U-förmige Körper 12 einen als Rinnenlauf ausgebildeten Wasserlauf 18, der von dem Bodenabschnitt 14 und den beiden vertikalen Schenkeln 16 umgeben ist. An ihrer Oberseite weisen die beiden vertikalen Schenkel 16 Zargen 20 zur Aufnahme einer Abdeckung 22 aus Beton oder Metall auf. Diese Abdeckung 22 weist Einlauföffnungen auf, so dass Oberflächenwasser durch die Abdeckung 22 in den Rinnenlauf 18 eintreten und dort abgeführt werden kann. Der Körper 12 selber besteht aus Beton, in welchem Streben aus Basaltsteinfasern als Bewehrung vorgesehen sind. So sind quer zur Rinnenachse verlaufende Streben 24 aus Basaltstein vorgesehen, die sich in den vertikalen Schenkeln 16 als auch im Bodenabschnitt 14 erstrecken. Diese quer zur Rinnenachse verlaufenden Basaltsteinfaserstreben 24 sind verbunden mit parallel zur Längsachse der Rinne verlaufenden Basaltsteinfaserstreben 26. Durch die quer und längs zur Rinnenlängsachse verlaufenden Basaltsteinfaserstreben 24 und 26 werden somit Bewehrungsmatten in analoger Weise wie bei herkömmlichen Stahlbewehrungen gebildet. Diese Bewehrungsmatten sind vorzugsweise mit Abstandshaltern 28 aus Basaltstein gegen die Schalung abgestützt, welche Abstandshalter 28 nach dem Gießen oder Rütteln des Betons in dem Körper verbleiben. Aufgrund der Tatsache, dass die Abstandshalter 28 aus Basaltstein nicht korrodieren, ist es kein Problem, dass sich die Abstandshalter bis in den Randbereich des Betonkörpers erstrecken.
  • Falls die Abdeckung 22 aus Beton besteht, können auch diese Bewehrungsstreben aus Basaltsteinfasern quer und längs zur Rinnenlängsachse in der Form einer Matte enthalten, um die Tragfestigkeit der Abdeckung 22 zu erhöhen.
  • Die Verwendung von Abstandshaltern ist nicht unbedingt notwendig, da die Streben aus Basaltsteinfasern bis in den Randbereich geführt und dort abgestützt sein können, weil diese Streben aus Basaltsteinfasern keiner Korrosion unterworfen sind.
  • Die Erfindung wurde oben anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch beschrieben. Selbstverständlich kann die Erfindung in Abwandlung von diesem Ausführungsbeispiel innerhalb des Schutzbereichs der nachfolgenden Ansprüche realisiert werden.

Claims (9)

  1. Entwässerungselement, umfassend einen nach oben hin offenen Körper (12) aus Beton, der einen Wasserlauf (18) umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper Fasern (24, 26) aus Basaltstein enthält.
  2. Entwässerungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entwässerungselement ein Rinnenelement (10) mit einem länglichen Körper (12) ist, der im Schnitt quer zur Rinnenachse u-förmig ausgebildet ist.
  3. Entwässerungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Basaltsteinfasern zu Streben (24, 26) gebündelt und in dem Körper (12) längs und/oder quer zur Rinnenachse angeordnet sind.
  4. Entwässerungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Streben (24, 26) zu einer Matte verbunden sind und sich die Matte u-förmig in dem u-förmigen Körper (12) um den Rinnenlauf (18) in die vertikalen Schenkel (16) erstreckt.
  5. Entwässerungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (12) Abstandselemente (28) aus Basaltstein enthält, die sich von der Matte (24, 26) zum Rinnenlauf (18) und/oder zu wenigstens einer Außenseite des Körpers (12) erstrecken.
  6. Entwässerungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es im Rüttel-Stampf -Verfahren oder im Gußverfahren hergestellt ist.
  7. Entwässerungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper an seiner Oberseite eine Zarge (20) zur Aufnahme einer Abdeckung (22), insbesondere aus Metall, aufweist.
  8. Entwässerungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (12) eine Abdeckung (22) trägt.
  9. Entwässerungselement Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (22) aus Beton besteht und eine Bewehrung aus Basaltsteinfaserstreben aufweist.
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