EP3802991A1 - Aufblasbarer textilhohlkörper - Google Patents

Aufblasbarer textilhohlkörper

Info

Publication number
EP3802991A1
EP3802991A1 EP19730281.3A EP19730281A EP3802991A1 EP 3802991 A1 EP3802991 A1 EP 3802991A1 EP 19730281 A EP19730281 A EP 19730281A EP 3802991 A1 EP3802991 A1 EP 3802991A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
textile
hollow body
concrete
textile hollow
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19730281.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sebastian Horn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fischerwerke GmbH and Co KG
Original Assignee
Fischerwerke GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fischerwerke GmbH and Co KG filed Critical Fischerwerke GmbH and Co KG
Publication of EP3802991A1 publication Critical patent/EP3802991A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/16—Load-carrying floor structures wholly or partly cast or similarly formed in situ
    • E04B5/32—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements
    • E04B5/326—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements with hollow filling elements

Definitions

  • the invention relates to an inflatable hollow textile body as insert of a concrete slab with the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a concrete body with a concrete enclosed, inflated hollow textile body having the features of the preamble of claim 13 and a method for producing the concrete body with the features of the preamble of claim 16.
  • the published patent application DE 2 017 708 discloses an inflatable plastic air body as an insert for a construction element made of concrete.
  • the plastic air body may, for example, be tubular and also have the shape of intersecting tubes.
  • the inflatable plastic air body creates a void in the device and, given the exterior dimensions of the device, provides for a lighter device that requires less concrete.
  • the object of the invention is to propose an inflatable hollow body as an insert for a concrete slab or in general a concrete body, which is more robust and preferably increases a tensile strength, bending and / or torsional stiffness of the concrete slab or the concrete body.
  • the textile hollow body according to the invention is impermeable to air and water and inflatable. "Inflation” here and below also includes full filling with a liquid, in particular with water. If the textile hollow body is not inflated, it is flattenable and collapsible and / or rollable and thus requires little space during storage and transport. By inflation it receives the shape of a three-dimensional hollow body and a dimensional stability, which depends inter alia on a strength, in particular a tensile strength of the material from which the textile hollow body, and the prevailing pressure inside the textile hollow body. When inflated, the textile hollow body according to the invention is as an insert of a Concrete body, in particular a concrete slab, for example a concrete ceiling, provided.
  • the textile hollow body according to the invention has an inner sealing layer and an outer textile layer with fibers, wherein the textile layer is exposed on an outer side of the textile hollow body in such a way that the fibers of the textile layer combine with concrete when the textile hollow body is poured over.
  • the textile layer has, in particular, a higher tensile strength than the sealing layer, which allows a greater internal pressure which increases the dimensional stability of the textile hollow body according to the invention when it is inflated or filled with a liquid.
  • the outer textile layer increases a strength of the concrete body in the connection area.
  • the textile layer of the textile hollow article according to the invention also increases, by virtue of its connection with the concrete, a bending and / or torsional strength of the concrete body in which the inflated body Textile hollow body rests. This also applies if the textile hollow body has been emptied after hardening of the concrete and thus depressurized.
  • the textile layer has synthetic, natural or other fibers, which are processed into a sheet-like structure.
  • the textile layer may be a woven, knitted, knitted, braided, non-woven or felt. The list is exemplary and not exhaustive.
  • the inner sealing layer of the textile hollow body according to the invention causes its air and water tightness. If the textile layer is sufficiently air- and waterproof, it is conceivable to form the textile hollow body without a separate sealing layer, so that the textile layer forms the inner sealing layer and at the same time the outer textile layer towards the outside.
  • a roughness of the fibers of the outer textile layer of the textile hollow body according to the invention increases a strength of the connection of the fibers and thus the textile layer with the concrete.
  • the arithmetic mean roughness R a is specified in the German or European standard DIN EN ISO 4287: 2010-07 in the version of July 2010 under section 4.2.1.
  • the surface roughness R z is specified in the same German or European standard DIN EN ISO 4287: 2010-07 under 4.1.3.
  • the mean arithmetic height of the scale-limited surface S a is specified in the German or European standard DIN EN ISO 25178-2: 2012-09 under 4.1.7.
  • the maximum height of the scale-limited surface S z is defined in the same German or European standard DIN EN ISO 25178-2: 2012-09 under Section 4.1.6.
  • the outer textile layer preferably comprises fibers of polyamide and / or the sealing layer consists of polyurethane, in particular of thermoplastic polyurethane.
  • An embodiment of the invention provides that the textile layer is provided on the side, which forms an inner side in the finished hollow textile body, with an air- and waterproof coating, which forms the inner sealing layer.
  • An embodiment of the invention provides that the textile hollow body is a hose and / or has hoses crossing one another in an imaginary surface or a spatial grid.
  • a per se other embodiment of the invention provides that the textile hollow body in the inflated state has the shape of a pillow or a mattress with openings, a combination of these embodiments is possible.
  • Other forms of textile hollow body according to the invention are possible.
  • an embodiment of the invention provides that the textile hollow body has, in the inflated state, a line passage which is in particular straight.
  • the line passage may be formed, for example, by a hose section which is straight in the inflated state or by bulged sections which merge into one another and are arranged in a straight line one behind the other.
  • the straight cable passage allows a straight pipe to be pushed through.
  • the conduit passage is opened at its ends after curing of the concrete.
  • the wall of the textile hollow body comprising the outer textile layer and the inner sealing layer itself forms the conduit passage.
  • the textile hollow body is limp and / or inelastic in a deflated state.
  • “Bend slack” means that the textile layer and the sealing layer can be bent or folded without or with at most negligible force when the textile hollow body is not inflated.
  • "Zugunelastisch” here means that the textile hollow body has a tensile elasticity, which is only slightly larger, in particular not greater than that of a conventional steel reinforcement of the concrete body, such that the textile hollow body act as additional tensile reinforcement and can absorb tensile forces acting in the concrete.
  • the concrete may form cracks to activate the tensile reinforcement, as is known in conventional reinforced concrete structures.
  • an embodiment of the invention provides that the textile hollow body has a fastener which can be wrapped around the reinforcement.
  • the textile hollow body has such fasteners in several places in order to fix it to the reinforcement until it can cure.
  • the textile hollow body according to the invention has one or preferably a plurality of Velcro tapes at different locations for attachment to the reinforcement.
  • the claim 13 provides a concrete body with an air-tight and watertight, inflated textile hollow body, in particular of the type described above, which is enclosed by the concrete and creates a cavity in the concrete.
  • the concrete body may have a fundamentally arbitrary shape, in particular it is a concrete slab.
  • the textile hollow body can, at least for concreting, be inflated with compressed air or with water, ie with a fluid that is usually available and cheap on a construction site.
  • the textile hollow body may also be inflated with a gas other than air or with oil or other liquid instead of water.
  • the textile hollow body has an inner sealing layer and an outer textile layer, wherein the textile layer is connected to the concrete and preferably has the above-mentioned roughness for a good connection with the concrete.
  • the roughness also includes the scale-limited surfaces.
  • the textile hollow body can be folded flat and / or rolled up when it is not inflated, and before it is poured around with the concrete.
  • a further development of the invention provides that the concrete body has a reinforcement to which the textile hollow body is attached in order to fix it in the concrete until the concrete has hardened.
  • the textile hollow body according to the invention can also be arranged between two reinforcing layers of the concrete body. An additional attachment of the textile body to one or both reinforcement layers is possible.
  • the inventive method according to claim 16 provides that the textile hollow body explained above is filled with a liquid, in particular with water, and inflated by the liquid, and that the filled textile hollow body is encapsulated with concrete.
  • the fibers of the outer and exposed on the outside of the textile hollow body textile layer connect to the concrete.
  • the liquid used may be water, which is commonly available and cheap on construction sites.
  • the textile hollow body is preferably emptied of water, whereby the weight of the concrete body thus produced is reduced.
  • the empty interior of the textile hollow body can be used as a conduit passage for laying supply lines.
  • Figure 1 shows a rectangular section of a concrete slab with a textile hollow body according to the invention in perspective view
  • FIG 2 drawn the concrete slab of Figure 1 transparent.
  • the concrete slab 1 shown in the drawing is provided as a floor and / or ceiling slab of a building, not shown, and forms a concrete body according to the invention 2.
  • the concrete slab 1 has a reinforcement 3 with two reinforcing layers 4 of intersecting reinforcing bars 5 made of steel.
  • the reinforcement layers 4 can also be considered as reinforcing mats. They are arranged in two planes parallel to a base side and to a cover side 6 opposite the base side with the same distance on both sides of a median plane of the concrete slab 1 in the concrete slab 1.
  • the textile hollow body 7 forms an insert of the concrete slab 1 and the concrete body. 2 He has intersecting hoses that merge into each other at intersections so that they communicate with each other.
  • the shape of the inflated textile hollow body 7 can also be understood as a pillow or mattress with openings 8.
  • the textile hollow body 7 according to the invention or its wall / s have an air-tight and watertight inner sealing layer 9 and an outer textile layer 10 which is exposed on an outer side of the textile hollow body 7.
  • the textile layer 10 comprises a fabric of fibers, in the embodiment of synthetic fibers, namely polyamide 6.6. Other fibers, including natural fibers, are possible.
  • the outer textile layer 10 can also be, for example, a knitted fabric, knitted fabric, braid, fleece or felt. The list is not exhaustive.
  • the fibers of the outer textile layer 10 of the textile hollow body 7 according to the invention are rough, they have an arithmetic mean roughness R a of at least 10.5 pm and / or a roughness depth R z of at least 68 pm and / or an average arithmetic height of the scale-limited surface S a of at least 17.8 pm and / or a maximum height of the scale-limited surface S z of at least 200 pm.
  • the arithmetic mean roughness R a is specified in the German or European standard DIN EN ISO 4287: 2010-07 in the version of July 2010 under section 4.2.1.
  • the surface roughness R z is specified in the same German or European standard DIN EN ISO 4287: 2010-07 under 4.1.3.
  • the mean arithmetic height of the scale-limited surface S a is specified in the German or European standard DIN EN ISO 25178-2: 2012-09 under 4.1.7.
  • the maximum height of the scale-limited surface S z is defined in the same German or European standard DIN EN ISO 25178-2: 2012-09 under 4.1.6.
  • the inner sealing layer 9 consists of a thermoplastic polyurethane, with which the outer textile layer 10 of the textile hollow body 7 according to the invention is coated.
  • the inner sealing layer 9 effects the air and water tightness of the inflatable textile hollow body 7.
  • Other materials are possible for the inner sealing layer 9 as well as other methods for joining the inner sealing layer 9 and the outer textile layer 10.
  • the textile layer 10 left front left so that the sealing layer 9 is visible.
  • the textile hollow body 7 preferably comprises at top and bottom Velcro strips 11 as fasteners 12, which are looped around the reinforcements 3 or around the reinforcing rods 5 for fastening the textile hollow body 7 to the reinforcements 3.
  • textile hollow body 7 For storage and transport of textile hollow body 7 is not inflated, but folded flat and possibly rolled.
  • the textile hollow body 7 or its walls are limp, so that it can collapse flat and roll when it is not inflated, but is depressurized.
  • the textile hollow body 7 is inflated with air or water, whereby it receives the drawn shape of crossing hoses. Air and water are commonly available and cheap on construction sites. It is also possible to inflate the textile hollow body 7 with another gas or another liquid. Before inflation, ends of the tubes are closed, which can be done simply by knotting or looping and tying with, for example, a string. In principle, there are also other closure options such as gluing, welding or attaching clips.
  • the inflated textile hollow body 7 is placed on a reinforcement layer 4 and secured with the fasteners 12 forming Velcro strips 11 at the bottom of the reinforcing layers 4.
  • the second reinforcing layer 4 is placed on the textile hollow body 7 and the textile hollow body 7 is fastened with Velcro strips 1 1 to the second reinforcing layer 4.
  • the textile hollow body 7 and the reinforcement layers 4 are encapsulated with concrete, which with the inset reinforcing layers 4 and the enclosed, inflated textile hollow body 7 the concrete slab 1 according to the invention and generally the concrete body 2 according to the invention forms.
  • An internal pressure in the textile hollow body 7 must be greater than a pressure of the liquid concrete, so that the insert 7 of the concrete slab 1 and the concrete body 2 forming textile hollow body 7 retains its shape when encapsulating with the concrete.
  • the internal pressure in the textile hollow body 7 can be drained.
  • the textile hollow body 7 is inflated with water or other liquid, it is emptied when the surrounding concrete is cured.
  • the textile hollow body 7 forms cavities corresponding to its shape or a cavity in the concrete, whereby the concrete slab 1 is lighter than it would be without the cavities or the hollow space at the same thickness. Because the concrete slab 1 is lighter, it has a higher load capacity, that is, its deflection is less than a solid, solid concrete slab 1 without cavities when loaded horizontally disposed concrete slab 1 because of its lower dead weight.
  • the fibers of the outer textile layer 10 which is exposed on the outside of the textile hollow body 7, so connect with the concrete that high forces between the concrete and the fibers of the outer textile layer 10 are transmitted and the outer textile layer 10th acts as an additional tensile reinforcement in the concrete body 2.
  • the connection of the fibers to the concrete can also be understood as the connection of the outer textile layer 10 to the concrete.
  • the fibers of the outer textile layer 10 and thus the textile layer 10 and walls of the textile hollow body 7 are particularly zugunelastisch, their elasticity is not greater than that of the reinforcing bars 5 of the reinforcement 3. Because the hollow fabric body according to the invention 7 has a volume when inflated, he stands on both sides or down and up from the center plane of the concrete slab 1 from. The median plane between the base side and the top side 6 forms a so-called neutral surface, in which there is no mechanical stress in a bending stress of the concrete slab 1. A bending stress of the concrete slab 1 generates tensile stresses on one side or below the center plane and neutral surface and compressive stresses in the concrete on an opposite side or above the center plane and neutral surface. By bonding the rough fibers of the outer fabric layer 10 to the concrete, the fibers or outer fabric layer 10 absorb some of the tensile stresses, thereby increasing rigidity of the concrete slab 1 against bending (and torsion).
  • the hoses that make up the textile hollow body 7 according to the invention are straight when the textile hollow body 7 is inflated. They are thereby usable as line passages for passing, for example, power, gas, water and data lines when their ends are accessible at edges of the concrete slab 1 or at other locations or made accessible.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung schlägt einen aufblasbaren Textilhohlkörper (7) als Einlage eines Betonkörpers(2) vor, der aus einander kreuzenden Schläuchen besteht und eine luftund wasserdichteinnere Dichtschicht (9) beispielsweise aus Polyurethan und eine äußere Textilschicht (10) aus Polyamidfasern aufweist. Die Polyamidfasern weisen eine Rauigkeit auf, durch die sie sich mit dem Beton verbinden, so dasssie bei einer Biegebeanspruchung des Betonkörpers(2) Kräfte aufnehmen und dadurch eine Festigkeitdes Betonkörpers(2) erhöhen.

Description

Beschreibung
Aufblasbarer Textilhohlkörper
Die Erfindung betrifft einen aufblasbaren Textilhohlkörper als Einlage einer Betonplatte mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Betonkörper mit einem vom Beton umschlossenen, aufgeblasenen Textilhohlkörper mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 13 und ein Verfahren zur Herstellung des Betonkörpers mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 16.
Die Offenlegungsschrift DE 2 017 708 offenbart einen aufblasbaren Plastikluftkörper als Einlage für ein Bauelement aus Beton. Der Plastikluftkörper kann beispielsweise schlauchlauchförmig sein und auch die Form einander kreuzender Schläuche aufweisen. Der aufblasbare Plastikluftkörper schafft einen Hohlraum in dem Bauelement und sorgt bei gegebenen Außenabmessungen des Bauelements für ein leichteres Bauelement, das weniger Beton benötigt.
Aufgabe der Erfindung ist, einen aufblasbaren Hohlkörper als Einlage für eine Betonplatte oder allgemein einen Betonkörper vorzuschlagen, der robuster ist und vorzugsweise eine Zugfestigkeit, Biege- und/oder Torsionssteifigkeit der Betonplatte bzw. des Betonkörpers erhöht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Textilhohlkörper ist luft- und wasserdicht und aufblasbar.„Aufblasen“ umfasst hier und nachfolgend auch das Vollfüllen mit einer Flüssigkeit, insbesondere mit Wasser. Wenn der Textilhohlkörper nicht aufgeblasen ist, ist er flachlegbar und zusammenlegbar und/oder aufrollbar und benötigt dadurch bei Lagerung und Transport wenig Volumen. Durch Aufblasen erhält er die Form eines dreidimensionalen Hohlkörpers und eine Formstabilität, die unter anderem von einer Festigkeit, insbesondere einer Zugfestigkeit des Materials, aus dem der Textilhohlkörper besteht, und von dem herrschenden Druck im Innern des Textilhohlkörpers abhängt. In aufgeblasenem Zustand ist der erfindungsgemäße Textilhohlkörper als Einlage eines Betonkörpers, insbesondere einer Betonplatte, beispielsweise einer Betondecke, vorgesehen.
Der erfindungsgemäße Textilhohlkörper weist eine innere Dichtschicht und eine äußere Textilschicht mit Fasern auf, wobei die Textilschicht auf einer Außenseite des Textilhohlkörpers derart freiliegt, dass sich die Fasern der Textilschicht bei einem Umgießen des Textilhohlkörpers mit Beton mit dem Beton verbinden. Die Textilschicht weist insbesondere eine gegenüber der Dichtschicht erhöhte Zugfestigkeit auf, was einen größeren Innendruck ermöglicht, der die Formstabilität des erfindungsgemäßen Textilhohlkörpers erhöht, wenn er aufgeblasen oder mit einer Flüssigkeit gefüllt ist. Durch die Verbindung mit dem Beton erhöht die äußere Textilschicht eine Festigkeit des Betonkörpers im Verbindungsbereich. Befindet sich der Verbindungsbereich in einer Zugzone, das heißt in einem bei einer äußeren Belastung auf Zug beanspruchten Bereich des Betonkörpers, erhöht die Textilschicht des erfindungsgemäßen Textilhohlkörpers durch ihre Verbindung mit dem Beton auch eine Biege- und/oder Torsionsfestigkeit des Betonkörpers, in dem der aufgeblasene Textilhohlkörper einliegt. Das gilt auch, wenn der Textilhohlkörper nach einem Aushärten des Betons entleert worden und somit drucklos ist.
Die Textilschicht weist Kunst-, Natur- oder andere Fasern auf, die zu einem flächenförmigen Gebilde verarbeitet sind. Die Textilschicht kann ein Gewebe, Gewirk, Gestrick, Geflecht, Vlies oder Filz sein. Die Aufzählung ist beispielhaft und nicht abschließend.
Die innere Dichtschicht des erfindungsgemäßen Textilhohlkörpers bewirkt seine Luft- und Wasserdichtigkeit. Sofern die Textilschicht in ausreichendem Maß luft- und wasserdicht ist, ist es denkbar, den Textilhohlkörper ohne separate Dichtschicht auszubilden, so dass die Textilschicht nach innen die innere Dichtschicht und zugleich nach außen die äußere Textilschicht bildet.
Eine Rauigkeit der Fasern der äußeren Textilschicht des erfindungsgemäßen Textilhohlkörpers erhöht eine Festigkeit der Verbindung der Fasern und damit der Textilschicht mit dem Beton. Für eine gute Verbindung der äußeren Textilschicht des erfindungsgemäßen Textilhohlkörpers mit dem Beton, mit dem er umgossen wird, haben sich Fasern mit einem arithmetischen Mittenrauwert Ra von mindestens 10,5 pm und/oder einer Rautiefe Rz von mindestens 68 pm und/oder Fasern mit einer mittleren arithmetischen Höhe der skalenbegrenzten Oberfläche Sa von mindestens 17,8 pm und/oder einer maximale Höhe der skalenbegrenzten Oberfläche Sz von mindestens 200 pm erwiesen. Der arithmetische Mittenrauwert Ra ist in der deutschen bzw. europäischen Norm DIN EN ISO 4287:2010-07 in der Fassung von Juli 2010 unter der Ziffer 4.2.1 spezifiziert. Die Rautiefe Rz hingegen ist in der gleichen deutschen bzw. europäischen Norm DIN EN ISO 4287:2010-07 unter der Ziffer 4.1.3 spezifiziert. Die mittlere arithmetische Höhe der skalenbegrenzten Oberfläche Sa ist in der deutschen bzw. europäischen Norm DIN EN ISO 25178-2:2012-09 unter der Ziffer 4.1.7 spezifiziert. Die maximale Höhe der skalenbegrenzten Oberfläche Sz hingegen ist in der gleichen deutschen bzw. europäischen Norm DIN EN ISO 25178-2:2012-09 unter der Ziffer 4.1.6 definiert.
Vorzugsweise weist die äußere Textilschicht Fasern aus Polyamid auf und/oder die Dichtschicht besteht aus Polyurethan, insbesondere aus thermoplastischem Polyurethan. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Textilschicht auf der Seite, die beim fertigen Textilhohlkörper eine Innenseite bildet, mit einer luft- und wasserdichten Beschichtung versehen ist, die die innere Dichtschicht bildet.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Textilhohlkörper ein Schlauch ist und/oder einander in einer gedachten Fläche oder einem räumlichen Gitter kreuzende Schläuche aufweist. Eine an sich andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Textilhohlkörper in aufgeblasenem Zustand die Form eines Kissens oder einer Matratze mit Durchbrüchen aufweist, wobei eine Kombination dieser Ausgestaltungen möglich ist. Andere Formen des erfindungsgemäßen Textilhohlkörpers sind möglich.
Um Leitungen durch einen Hohlraum, den der erfindungsgemäße Textilhohlkörper als Einlage im Beton schafft, legen zu können, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, dass der Textilhohlkörper in aufgeblasenem Zustand einen Leitungsdurchlass aufweist, der insbesondere gerade ist. Der Leitungsdurchlass kann beispielsweise von einem in aufgeblasenem Zustand geraden Schlauchabschnitt oder von bauchigen, ineinander übergehenden und in gerader Linie hintereinander angeordneten Abschnitten gebildet sein. Der gerade Leitungsdurchlass ermöglicht ein Durchschieben eines geraden Rohrs. Dazu wird der Leitungsdurchlass an seinen Enden nach einem Aushärten des Betons geöffnet. Durch den geraden Leitungsdurchlass können Leitungen beispielsweise für Strom, Gas, Wasser und/oder Daten gelegt werden. Insbesondere bildet die Wandung des Textilhohlkörpers, die die äußere Textilschicht und die innere Dichtschicht umfasst, selbst den Leitungsdurchlass. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist der Textilhohlkörper in einem nicht aufgeblasenen Zustand biegeschlaff und/oder zugunelastisch.„Biegeschlaff“ bedeutet, dass bei nicht aufgeblasenem Textilhohlkörper die Textilschicht und die Dichtschicht ohne oder mit allenfalls vernachlässigbarer Kraft gebogen oder gefaltet werden kann. „Zugunelastisch“ meint hier, dass der Textilhohlkörper eine Zugelastizität aufweist, die nur geringfügig größer, insbesondere nicht größer als die einer üblichen Stahlbewehrung des Betonkörpers ist, derart, dass der Textilhohlkörper als zusätzliche Zugbewehrung wirken und im Beton wirkende Zugkräfte aufnehmen kann. Dabei kann der Beton zur Aktivierung der Zugbewehrung Risse ausbilden, wie dies bei herkömmlichen Stahlbetonbauwerken bekannt ist.
Zu einer Festlegung an einer Bewehrung sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, dass der Textilhohlkörper einen Befestiger aufweist, der um die Bewehrung schlingbar ist. Vorzugsweise weist der Textilhohlkörper solche Befestiger an mehreren Stellen auf, um ihn an der Bewehrung bis zum Aushärten festlegen zu können. Beispielsweise weist der erfindungsgemäße Textilhohlkörper ein oder vorzugsweise mehrere Klettbänder an verschiedenen Stellen zur Festlegung an der Bewehrung auf.
Der Anspruch 13 sieht einen Betonkörper mit einem luft- und wasserdichten, aufgeblasenen Textilhohlkörper, insbesondere der vorstehend erläuterten Art, vor, der von dem Beton umschlossen ist und einen Hohlraum in dem Beton schafft. Der Betonkörper kann eine grundsätzlich beliebige Form aufweisen, insbesondere ist er eine Betonplatte. Der Textilhohlkörper kann, zumindest zum Betonieren, mit Druckluft oder mit Wasser aufgeblasen sein, also mit einem Fluid, das auf einer Baustelle üblicherweise verfügbar und billig ist. Der Textilhohlkörper kann auch mit einem anderen Gas als Luft oder mit Öl oder einer anderen Flüssigkeit anstatt Wasser aufgeblasen sein. Wie oben erläutert, weist der Textilhohlkörper eine innere Dichtschicht und eine äußere Textilschicht auf, wobei die Textilschicht mit dem Beton verbunden ist und zwecks einer guten Verbindung mit dem Beton vorzugsweise die oben angegebenen Rauigkeiten aufweist. Zu den Rauigkeiten zählen auch die skalenbegrenzten Oberflächen. Zur Lagerung und zum Transport lässt sich der Textilhohlkörper flach Zusammenlegen und/oder aufrollen, wenn er nicht aufgeblasen ist, und bevor er mit dem Beton umgossen wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Betonkörper eine Bewehrung aufweist, an der der Textilhohlkörper befestigt ist, um ihn bis zum Aushärten des Betons im Beton festzulegen. Zur Festlegung in dem Beton bis zum Aushärten des Betons kann der erfindungsgemäße Textilhohlkörper auch zwischen zwei Bewehrungslagen des Betonkörpers angeordnet sein. Eine zusätzliche Befestigung des Textilkörpers an einer oder beiden Bewehrungslagen ist möglich.
Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 16 sieht vor, dass der vorstehend erläuterte Textilhohlkörper mit einer Flüssigkeit, insbesondere mit Wasser, vollgefüllt und durch die Flüssigkeit aufgeblasen wird, und dass der gefüllte Textilhohlkörper mit Beton umgossen wird. Dabei verbinden sich die Fasern der äußeren und auf der Außenseite des Textilhohlkörpers freiliegenden Textilschicht mit dem Beton. Als Flüssigkeit kann Wasser verwendet werden, das auf Baustellen üblicherweise verfügbar und billig ist. Nach dem Aushärten des Betons wird der Textilhohlkörper vorzugsweise vom Wasser entleert, wodurch das Gewicht des so hergestellten Betonkörpers reduziert wird. Zudem kann der entleerte Innenraum des Textilhohlkörpers so als Leitungsdurchlass zum Verlegen von Versorgungsleitungen genutzt werden.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, Ausführungen und Ausgestaltungen der Erfindung, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in einer Figur gezeichneten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen oder gezeichneten Kombination, sondern auch in grundsätzlich beliebigen anderen Kombinationen oder aber einzeln verwendbar. Es sind Ausführungen der Erfindung möglich, die nicht alle Merkmale eines abhängigen Anspruchs aufweisen. Auch können einzelne Merkmale eines Anspruchs durch andere offenbarte Merkmale oder Merkmalskombinationen ersetzt werden. Ausführungen der Erfindung, die nicht alle Merkmale des oder der Ausführungsbeispiele, sondern einen grundsätzlich beliebigen Teil der gekennzeichneten Merkmale eines Ausführungsbeispiels gegebenenfalls in Kombination mit einem, mehreren oder allen Merkmalen eines oder mehrerer weiterer Ausführungsbeispiele aufweisen, sind möglich.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen rechteckigen Ausschnitt einer Betonplatte mit einem Textilhohlkörper gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung; und
Figur 2 die Betonplatte aus Figur 1 durchsichtig gezeichnet. Die in der Zeichnung dargestellte Betonplatte 1 ist als Boden- und/oder Deckenplatte eines nicht dargestellten Gebäudes vorgesehen und bildet einen erfindungsgemäßen Betonkörper 2. Die Betonplatte 1 weist eine Bewehrung 3 mit zwei Bewehrungslagen 4 aus einander kreuzenden Bewehrungsstäben 5 aus Stahl auf. Die Bewehrungslagen 4 können auch als Bewehrungsmatten aufgefasst werden. Sie sind in zwei Ebenen parallel zu einer Grundseite und zu einer der Grundseite gegenüberliegenden Deckseite 6 mit gleichem Abstand beiderseits einer Mittelebene der Betonplatte 1 in der Betonplatte 1 angeordnet.
In der Mittelebene in einer Mitte zwischen der Grundseite und der Deckseite 6 der Betonplatte 1 und zwischen den beiden Bewehrungslagen 4 befindet sich ein erfindungsgemäßer, luft- und wasserdichter, aufblasbarer Textilhohlkörper 7. Der Textilhohlkörper 7 bildet eine Einlage der Betonplatte 1 bzw. des Betonkörpers 2. Er weist einander kreuzende Schläuche auf, die an Kreuzungsstellen ineinander übergehen, so dass sie miteinander kommunizieren. Die Form des aufgeblasenen Textilhohlkörpers 7 kann auch als Kissen oder Matratze mit Durchbrüchen 8 aufgefasst werden.
Der erfindungsgemäße Textilhohlkörper 7 bzw. seine Wandung/en weisen eine luft- und wasserdichte innere Dichtschicht 9 und eine äußere Textilschicht 10 auf, die auf einer Außenseite des Textilhohlkörpers 7 frei liegt. Die Textilschicht 10 weist ein Gewebe aus Fasern, im Ausführungsbeispiel aus Kunstfasern, nämlich aus Polyamid 6.6 auf. Andere Fasern, auch Naturfasern, sind möglich. Anstatt ein Gewebe kann die äußere Textilschicht 10 beispielsweise auch ein Gewirk, Gestrick, Geflecht, Vlies oder Filz sein. Die Aufzählung ist nicht abschließend.
Die Fasern der äußeren Textilschicht 10 des erfindungsgemäßen Textilhohlkörpers 7 sind rau, sie weisen einen arithmetischen Mittenrauwert Ra von mindestens 10,5 pm und/oder eine Rautiefe Rz von mindestens 68 pm und/oder eine mittlere arithmetische Höhe der skalenbegrenzten Oberfläche Sa von mindestens 17,8 pm und/oder eine maximale Höhe der skalenbegrenzten Oberfläche Sz von mindestens 200 pm auf. Der arithmetische Mittenrauwert Ra ist in der deutschen bzw. europäischen Norm DIN EN ISO 4287:2010-07 in der Fassung von Juli 2010 unter der Ziffer 4.2.1 spezifiziert. Die Rautiefe Rz hingegen ist in der gleichen deutschen bzw. europäischen Norm DIN EN ISO 4287:2010-07 unter der Ziffer 4.1.3 spezifiziert. Die mittlere arithmetische Höhe der skalenbegrenzten Oberfläche Sa ist in der deutschen bzw. europäischen Norm DIN EN ISO 25178-2:2012-09 unter der Ziffer 4.1.7 spezifiziert. Die maximale Höhe der skalenbegrenzten Oberfläche Sz hingegen ist in der gleichen deutschen bzw. europäischen Norm DIN EN ISO 25178-2:2012-09 unter der Ziffer 4.1.6 definiert.
Die innere Dichtschicht 9 besteht im Ausführungsbeispiel aus einem thermoplastischen Polyurethan, mit dem die äußere Textilschicht 10 des erfindungsgemäßen Textilhohlkörpers 7 beschichtet ist. Die innere Dichtschicht 9 bewirkt die Luft- und Wasserdichtheit des aufblasbaren Textilhohlkörpers 7. Andere Werkstoffe sind für die innere Dichtschicht 9 ebenso möglich wie andere Verfahren zum Verbinden der inneren Dichtschicht 9 und der äußeren Textilschicht 10. In Figur 2 ist die Textilschicht 10 vorne links weggelassen, damit die Dichtschicht 9 sichtbar ist.
Der erfindungsgemäße Textilhohlkörper 7 weist an verschiedenen Stellen vorzugsweise oben und unten Klettbänder 11 als Befestiger 12 auf, die zur Befestigung des Textilhohlkörpers 7 an den Bewehrungen 3 um die Bewehrungen 3 bzw. um die Bewehrungsstäbe 5 geschlungen sind.
Zur Lagerung und zum Transport ist der Textilhohlkörper 7 nicht aufgeblasen, sondern flach zusammengelegt und eventuell gerollt. Der Textilhohlkörper 7 bzw. seine Wandungen sind biegeschlaff, so dass er sich flach Zusammenlegen und rollen lässt, wenn er nicht aufgeblasen, sondern drucklos ist.
Zur Herstellung der den Betonkörper 2 bildenden Betonplatte 1 wird der erfindungsgemäße Textilhohlkörper 7 mit Luft oder Wasser aufgeblasen, wodurch er die gezeichnete Form einander kreuzender Schläuche erhält. Luft und Wasser sind auf Baustellen üblicherweise verfügbar und billig. Es ist auch möglich, den Textilhohlkörper 7 mit einem anderen Gas oder einer anderen Flüssigkeit aufzublasen. Vor dem Aufblasen werden Enden der Schläuche geschlossen, was einfach durch Verknoten oder Umschlingen und Zubinden mit beispielsweise einer Schnur erfolgen kann. Grundsätzlich gibt es auch andere Verschlussmöglichkeiten wie Kleben, Schweißen oder Anbringen von Clipsen.
Der aufgeblasene Textilhohlkörper 7 wird auf eine Bewehrungslage 4 gelegt und mit den die Befestiger 12 bildenden Klettbändern 11 an der unteren der Bewehrungslagen 4 befestigt.
Anschließend wird die zweite Bewehrungslage 4 auf den Textilhohlkörper 7 gelegt und der Textilhohlkörper 7 wird mit Klettbändern 1 1 auch an der zweiten Bewehrungslage 4 befestigt. Nachdem der Textilhohlkörper 7 aufgeblasen und zwischen den beiden Bewehrungslagen 4 angeordnet worden ist, werden der Textilhohlkörper 7 und die Bewehrungslagen 4 mit Beton umgossen, der mit den einliegenden Bewehrungslagen 4 und dem einliegenden, aufgeblasenen Textilhohlkörper 7 die erfindungsgemäße Betonplatte 1 und allgemein den erfindungsgemäßen Betonkörper 2 bildet. Ein Innendruck im Textilhohlkörper 7 muss größer als ein Druck des flüssigen Betons sein, damit der die Einlage der Betonplatte 1 bzw. des Betonkörpers 2 bildende Textilhohlkörper 7 beim Umgießen mit dem Beton seine Form behält.
Nach einem Aushärten des Betons kann der Innendruck im Textilhohlkörper 7 abgelassen werden. Insbesondere wenn der Textilhohlkörper 7 mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit aufgeblasen ist, wird er entleert, wenn der ihn umschließende Beton ausgehärtet ist. Der Textilhohlkörper 7 formt seiner Form entsprechende Hohlräume bzw. einen Hohlraum in den Beton, wodurch die Betonplatte 1 leichter ist, als sie bei gleicher Dicke ohne die Hohlräume bzw. den Hohlraum wäre. Weil die Betonplatte 1 leichter ist, weist sie eine höhere Tragfähigkeit auf, das heißt ihre Durchbiegung ist bei einer Belastung der horizontal angeordneten Betonplatte 1 wegen des niedrigeren Eigengewichts geringer als sie bei einer gleich dicken, massiven Betonplatte 1 ohne Hohlräume wäre. Durch die Durchbrüche 8 des aufgeblasenen Textilhohlkörpers 7 hindurch besteht ein schubfester Verbund von der Grundseite zur Deckseite 6 der Betonplatte 1 , so dass ihre Biege- und Torsionsfestigkeit nicht oder allenfalls vernachlässigbar niedriger als die einer gleich dicken, massiven Betonplatte ist. Außerdem benötigt die Betonplatte 1 wegen der bzw. des Hohlraums, den der aufgeblasene Textilhohlkörper 7 formt, weniger Beton als eine gleich dicke, massive Betonplatte.
Durch ihre spezielle, definierte Rauigkeit verbinden sich die Fasern der äußeren Textilschicht 10, die auf der Außenseite des Textilhohlkörpers 7 frei liegt, so mit dem Beton, dass hohe Kräfte zwischen dem Beton und den Fasern der äußeren Textilschicht 10 übertragen werden und die äußere Textilschicht 10 als zusätzliche Zugbewehrung im Betonkörper 2 wirkt. Die Verbindung der Fasern mit dem Beton kann auch als Verbindung der äußeren Textilschicht 10 mit dem Beton aufgefasst werden.
Die Fasern der äußeren Textilschicht 10 und damit die Textilschicht 10 und Wandungen des Textilhohlkörpers 7 sind insbesondere zugunelastisch, ihre Elastizität ist nicht größer als die der Bewehrungsstäbe 5 der Bewehrung 3. Weil der erfindungsgemäße Textilhohlkörper 7 in aufgeblasenem Zustand ein Volumen aufweist, steht er beiderseits bzw. nach unten und nach oben von der Mittelebene der Betonplatte 1 ab. Die Mittelebene zwischen der Grundseite und der Deckseite 6 bildet eine sogenannte neutrale Fläche, in der bei einer Biegebeanspruchung der Betonplatte 1 keine mechanischen Spannungen herrschen. Eine Biegebeanspruchung der Betonplatte 1 erzeugt auf einer Seite bzw. unter der Mittelebene und neutralen Fläche Zugspannungen und auf einer gegenüberliegenden Seite bzw. über der Mittelebene und neutralen Fläche Druckspannungen im Beton. Durch die Verbindung der rauen Fasern der äußeren Textilschicht 10 mit dem Beton nehmen die Fasern bzw. die äußere Textilschicht 10 einen Teil der Zugspannungen auf, wodurch eine Steifigkeit der Betonplatte 1 gegen Biegung (und Torsion) erhöht ist.
Die Schläuche, aus denen der erfindungsgemäße Textilhohlkörper 7 besteht, sind gerade, wenn der Textilhohlkörper 7 aufgeblasen ist. Sie sind dadurch als Leitungsdurchlässe zum Durchführen von beispielsweise Strom-, Gas-, Wasser- und Datenleitungen verwendbar, wenn ihre Enden an Rändern der Betonplatte 1 oder an anderen Stellen zugänglich sind oder zugänglich gemacht werden.
Bezuqszeichenliste
Aufblasbarer Textilhohlkörper
Betonplatte
Betonkörper
Bewehrung
Bewehrungslagen
Bewehrungsstab
Deckseite
Textilhohlkörper
Durchbruch
innere Dichtschicht
äußere Textilschicht
Klettband
Befestiger

Claims

Ansprüche
1. Luft- und wasserdichter, aufblasbarer Textilhohlkörper (7) als Einlage eines Betonkörpers (2), mit einer inneren Dichtschicht (9), dadurch gekennzeichnet, dass der Textilhohlkörper (7) eine äußere Textilschicht (10) mit Fasern aufweist, die auf einer Außenseite des Textilhohlkörpers (7) derart freiliegt, dass sich die Fasern der Textilschicht (10) bei einem Umgießen des Textilhohlkörpers (7) mit Beton mit dem Beton verbinden.
2. Textilhohlkörper nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern der äußeren Textilschicht (10) einen arithmetischen Mittenrauwert Ra von mindestens 10,5 pm und/oder eine Rautiefe Rz von mindestens 68 pm aufweisen.
3. Textilhohlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern der äußeren Textilschicht (10) eine mittlere arithmetische Höhe der skalenbegrenzten Oberfläche Sa von mindestens 17,8 pm und/oder eine maximale Höhe der skalenbegrenzten Oberfläche Sz von mindestens 200 pm aufweist.
4. Textilhohlkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Textilschicht (10) Fasern aus Polyamid aufweist.
5. Textilhohlkörper nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtschicht (9) aus Polyurethan, insbsondere aus einem thermoplastischen Polyurethan besteht.
6. Textilhohlkörper nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Textilhohlkörper (7) ein Schlauch ist.
7. Textilhohlkörper nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Textilhohlkörper (7) einander kreuzende Schläuche aufweist.
8. Textilhohlkörper nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Textilhohlkörper (7) in aufgeblasenem Zustand die Form eines Kissens oder einer Matratze mit Durchbrüchen (8) aufweist.
9. Textilhohlkörper nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Textilhohlkörper (7) in aufgeblasenem Zustand einen Leitungsdurchlass aufweist oder bildet.
10. Textilhohlkörper nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Textilhohlkörper (7) in einem nicht aufgeblasenen Zustand biegeschlaff und/oder zugunelastisch ist.
1 1. Textilhohlkörper nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Textilhohlkörper (7) einen Befestiger (12) zur Befestigung des Textilhohlkörpers (7) an einer Bewehrung (3) aufweist, der um die Bewehrung (3) schlingbar ist.
12. Textilhohlkörper nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Textilhohlkörper (7) ein Klettband (1 1 ) aufweist, das zu einer Befestigung des Textilhohlkörpers (7) an einer Bewehrung (3) um die Bewehrung schlingbar ist.
13. Betonkörper mit einem von Beton umschlossenen, luft- und wasserdichten, aufgeblasenen Textilhohlkörper (7), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der sich in einem nicht aufgeblasenem Zustand zu Lagerung und Transport flach Zusammenlegen und/oder aufrollen lässt, dadurch gekennzeichnet, dass der Textilhohlkörper (7) eine äußere Textilschicht (10) aufweist, die auf einer Außenseite des Textilhohlkörpers (7) freiliegt und mit dem Beton verbunden ist.
14. Betonkörper nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das der Betonkörper (2) eine Bewehrung (3) aufweist, an der der Textilhohlkörper (7) befestigt ist.
15. Betonkörper nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Textilhohlkörper (7) zwischen zwei Bewehrungslagen (4) des Betonkörpers (2) angeordnet ist.
16. Verfahren zur Herstellung eines Betonkörpers nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Textilhohlkörper (7) mit einer Flüssigkeit, insbesondere mit Wasser, vollgefüllt der gefüllte Textilhohlkörper (7) mit dem Beton umgossen wird.
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