EP3889352A1 - Method for producing concrete block - Google Patents
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- EP3889352A1 EP3889352A1 EP21165991.7A EP21165991A EP3889352A1 EP 3889352 A1 EP3889352 A1 EP 3889352A1 EP 21165991 A EP21165991 A EP 21165991A EP 3889352 A1 EP3889352 A1 EP 3889352A1
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- E01C11/225—Paving specially adapted for through-the-surfacing drainage, e.g. perforated, porous; Preformed paving elements comprising, or adapted to form, passageways for carrying off drainage
Definitions
- the invention relates to a method for producing a concrete block according to the preamble of claim 1.
- Concrete blocks in particular paving stones, steps, wall and boundary stones made of concrete are well known from the prior art. Such concrete blocks are often used in the construction of roads, traffic routes and landscaping for the production of surface coverings, walls, stairs or other structures built into the ground.
- the rainwater hitting the surface of the surface is drained off as effectively and sufficiently as possible.
- the rainwater that hits it is usually drained away, whereby the rainwater, depending on the nature of the shaped stones, in particular depending on the type of concrete used to manufacture the shaped stones, only via an infiltration path through the joints or over a seepage path can seep through the joints and the shaped stones themselves.
- a surface covering made of two-layer shaped stones which have a water-absorbing, water-permeable layer underneath an essentially water-impermeable layer on the surface. Due to the water-permeable design of the lower layer, the rainwater can flow down both over the joints and at least partially over the water-permeable layer in the direction of the bedding layer and thus hits the bedding layer over an area, which can reduce so-called blocking of the joints.
- the future goal is to preserve the natural water balance in settlement areas in order to limit damage caused by heavy rain. Ideally, between 34% and 92% of the rainwater should evaporate and transpire and the rest should seep into the ground, i.e. be returned to the groundwater.
- the concrete block also has a multilayer structure and is designed to be placed on a bedding layer of a subsurface and to be laid as a composite.
- the molded block comprises at least one water-impermeable, first layer arranged along the upper side of the molded block and at least one directly adjoining water-permeable, second layer and at least one third layer adjoining the second layer.
- the third layer is designed as a water-impermeable layer and arranged on the underside of the concrete block provided for resting on the bedding layer, and the second layer arranged between the first and third layer is designed to absorb and store water.
- the impermeability of the third layer to water leads to the fact that it is in the second layer Waterlogging forms and the second layer can become oversaturated. Disadvantageously, the onset of the evaporation effect is delayed in time or only starts to a limited extent if the concrete block is heated too little. Another disadvantage is that the evaporation properties of such a concrete block are therefore limited due to the water-impermeable third layer. The formation of waterlogging during a freeze / thaw cycle can also lead to damage to the concrete block, which is particularly disadvantageous.
- the object of the invention is to provide a method for producing a concrete block, in particular a paving block from concrete, that eliminates the disadvantages of the prior art and that enables the production of a concrete block that also absorbs moisture from the bedding material below the concrete block is trained.
- the object is achieved by a method for producing a concrete block according to claim 1.
- Concrete blocks within the meaning of the invention can in particular be paving stones and slabs made of concrete, which can be laid in a composite on a bedding layer.
- a concrete block comprising at least one, multi-layer concrete block body with at least one flat concrete block underside and an essentially flat concrete block top opposite, the concrete block body at least one first concrete block layer forming the concrete block top, at least one water-permeable second layer adjoining the first concrete block layer Concrete block layer as well as a third concrete block layer directly adjoining the second concrete block layer, the third concrete block layer forming the concrete block underside, which is intended to rest on a bedding layer of a subsurface, and the second concrete block layer arranged between the first and third concrete block layer for receiving and storing water is designed, is particularly advantageous after providing a formwork in a first step for the production of the third bed concrete stone layer with a lower water permeability than the second concrete stone layer of fine gravel and / or sand-rich concrete is introduced into the formwork, then in a second step for the production of the water-permeable second concrete stone layer, pore-free core concrete is additionally introduced into the formwork and in a third step for production A
- a water-permeable layer with a lower water permeability is understood to mean a concrete block layer in which water can penetrate through this layer, but with a time delay and / or compared to a water-permeable concrete block layer with normal or higher water permeability at a reduced or reduced speed.
- this layer is not designed to take up and store water. This avoids waterlogging in the second concrete block layer, ie the amount of water absorbed by the second water-permeable concrete block layer can be adjusted or better regulated, in such a way that improved evaporation properties of the concrete block or concrete paving stone result. This also effectively prevents damage to the concrete block in the event of waterlogging and a freeze / thaw cycle.
- the formwork or form is removed and then the compacted concrete material is preferably cured in a drying chamber, the compacted concrete material already having the shape and dimensions of the concrete block or paving stone made of concrete after the formwork has been removed.
- the production of the second concrete block layer according to the invention from a core concrete with pore structure enables optimal absorption and storage of water in the concrete block.
- the fine grit-rich and / or sand-rich concrete and the core concrete with pores and pores are precompacted in an intermediate step before the facing concrete is introduced.
- the fine grit and / or sand-rich concrete is applied thinly with the first concrete spreading agent and then the pore-like core concrete with a second concrete spreading agent over a thick area and the two concrete layers introduced are pre-compacted in the formwork by means of a stamp and / or shaking vibration.
- coarse-grained crushed stone material can also be added to the fine, grit-rich and / or sand-rich concrete.
- a fine concrete material rich in grit and / or sand with possibly a coarse-grained fraction of grit to produce the third concrete block layer, a low level of water permeability is achieved, the degree of which is due to the respective mixture is at least partially adjustable by the added proportion of sand and / or grit and / or the particular grain size used.
- small pores and / or cavities which generate a capillary effect are advantageously created in the third concrete block layer. Due to this capillary effect, moisture that is still present in the bedding layer can also be supplied to the second concrete block layer via the third concrete block layer, whereby the evaporation properties of the concrete block can be improved even further.
- the first concrete block layer is produced from partially water-permeable or water-impermeable facing concrete.
- a water-permeable facing concrete layer By producing a water-permeable facing concrete layer, rainwater can also be supplied via the first concrete stone layer to the second, water-storing concrete stone layer, or it can escape again in the event of evaporation.
- the water-impermeable design of the facing concrete layer enables the targeted supply of rainwater via the joints or the joint material located therein, so that effective filtering of the rainwater is also particularly advantageously possible via this infiltration path.
- the third concrete block layer can also advantageously be produced with a layer thickness between 3% and 15% of the total height of the concrete block body, preferably between 3% and 8% of the total height of the concrete block body.
- the third concrete block layer can be produced with a layer thickness between 3 mm and 10 mm, preferably between 3 mm and 8 mm.
- the second concrete block layer is produced with a layer thickness between 60% and 90% of the total height of the concrete block body, preferably between 70% and 85% of the total height of the concrete block body.
- the second concrete block layer thus forms a large part of the concrete block body, so that a large amount of water can be stored in it and released again.
- the concrete block is advantageously produced in one piece or in one piece, i.e. all three concrete block layers are produced in one production process in the form of a single block.
- the third concrete block layer is produced with a water permeability which is reduced by at least 30%, preferably by 50%, compared to the water permeability of the second concrete block layer. This ensures sufficient saturation of the second concrete block layer with rainwater guaranteed, but effectively prevents its oversaturation. This significantly improves the evaporation properties of the concrete block.
- a photocatalyst such as titanium dioxide is incorporated into the first concrete block layer.
- the surface of the concrete block is thus designed for photocatalytic air cleaning.
- harmful gases such as nitrogen oxides or volatile organic substances present in the ambient air can be oxidized and thus removed from the air by irradiation with light, preferably sunlight.
- Figure 1 is an example of a perspective view of a concrete block produced according to the method according to the invention 1 and FIG Figure 2 a schematic section along a section plane running parallel to the central longitudinal axis MLA and the longitudinal axis LA of the concrete block 1.
- the concrete block 1 is preferably designed in the form of a surface element that can be laid in a composite to create a surface covering.
- concrete block or concrete slab is understood to mean essentially structurally identical elements that can be used in a manner known per se to create a surface covering. Depending on the chosen laying pattern, these are interlocked with one another and laid flush with one another, so that a preferably flat surface covering 10 is created.
- a concrete block 1 produced according to the method according to the invention comprises at least one multi-layer concrete block body 2 with at least one flat concrete block underside 2.1 and an essentially flat concrete block top 2.2 opposite this, which preferably forms the step surface or drivable area or traffic area.
- the specific configuration of the lateral surface sections of the concrete block 1 is not relevant for the invention, i.e. the specific cross-sectional shape of the concrete block 1 can be selected almost as desired without departing from the concept of the invention.
- the concrete block 1 is cuboid and has two equal and opposite concrete block sides 2.3, 2.4.
- the concrete block underside 2.1 and the concrete block top 2.2 run perpendicular or approximately perpendicular to the central longitudinal axis MLA of the concrete block body 2 or concrete block 1, the concrete block sides 2.4 being oriented perpendicular and the concrete block sides 2.3 parallel to the longitudinal axis LA of the concrete block body 2 or concrete block 1.
- the multi-layer concrete block body 2 comprises at least one first concrete block layer 2a forming the concrete block top 2.2, at least one water-permeable second concrete block layer 2b adjoining the first concrete block layer 2a and a third concrete block layer 2c immediately following the second concrete block layer 2b, the third concrete block layer 2c being the concrete block underside 2.1 forms, which is intended to rest on a bedding layer 3 of a substrate, and wherein the between the first and the second concrete stone layer 2b arranged on the third concrete stone layer 2a, 2c is designed for receiving and storing water.
- the third concrete block layer 2c is made water-permeable, the third concrete block layer 2c having a lower water permeability compared to the second concrete block layer 2.
- a water-permeable layer with low water permeability is understood in the present context as a concrete block layer through which water can be transported or passed, but with a time delay and / or compared to the second, water-permeable concrete block layer 2b with a reduced or reduced flow velocity.
- the method according to the invention for producing or manufacturing the concrete block 1 with improved evaporation properties can be carried out by means of industrial production methods in which concrete blocks are produced in a process-controlled manner, preferably in layers, i.e. several concrete blocks at the same time in one layer.
- fine grit-rich and / or sand-rich concrete is introduced into the formwork or form and in a second step to produce the water-permeable second concrete block layer 2b, it is additionally pore-like Core concrete introduced into the formwork or form.
- facing concrete is introduced into the formwork or form, the introduced concrete material then being compacted. After compaction, the formwork or form is removed, the compacted concrete block 1 remaining on a support and holding plate. The hardening of the compacted concrete block 1 preferably takes place in a drying chamber.
- the fine grit and / or sand-rich concrete and the pore-free core concrete are preferably precompacted in an intermediate step before the facing concrete is introduced.
- the fine, grit-rich and / or sand-rich concrete can be poured into the formwork over a thin surface with a first concrete spreading agent and then the pore-like core concrete with a second concrete spreading agent over a thick area, and the concrete layers introduced into the formwork by means of a stamp and / or shaking vibration of the support and holding plate Formwork or form are precompacted.
- the lowering of the punch onto the in the formwork or form Introduced concrete material and the subsequent application of a vibrating shock on the part of the support and holding plate is also referred to as "intermediate sinking".
- the third concrete block layer 2c is preferably made of a fine concrete material rich in grit and / or sand, which has at least moderate water permeability. If necessary, a coarse fraction of chippings can also be added.
- the concrete block 1 or the concrete block body 2 are produced with a total height H which preferably corresponds to the sum of the layer thicknesses Da, Db, Dc of the first to third concrete block layers 2a, 2b, 2c.
- the first concrete block layer 2a has a first layer thickness Da
- the second concrete block layer 2b has a second layer thickness Db
- the third concrete block layer 2c has a third layer thickness Dc.
- the third layer thickness Dc of the third concrete block layer 2c is between 3 mm and 15 mm, preferably between 3 mm and 8 mm.
- the third layer thickness Dc has between 3% and 15% of the total height H of the concrete block body 2, preferably between 3% and 10% of the total height H of the concrete block body 2.
- the second layer thickness Db of the second concrete block layer 2b is between 60% and 90% of the total height H of the concrete block body 2, preferably between 70% and 85% of the total height H of the concrete block body 2.
- the second layer thickness Db of the second concrete block layer 2b is, for example, approx. 80% of the total height H of the shaped block 1 in the present exemplary embodiment cm and the third layer thickness Dc, for example, 0.5 cm.
- the first concrete stone layer 2a forming the concrete stone top side 2.2 is made from a water-permeable or water-impermeable facing concrete, with as impermeable facing concrete a structurally dense, impermeable concrete material is used.
- the first concrete block layer 2a is preferably immediately followed by the second concrete block layer 2b, which is produced from a core concrete with pores and a large proportion of fine and micropores. This pore-like concrete layer 2b supports the absorption and storage of water and thus enables water to penetrate via the concrete stone sides 2.3, 2.4 into the second concrete stone layer 2b.
- the water temporarily stored in the second concrete block layer 2b can be released to the outside again, again in vapor form via the concrete block sides 2.3, 2.4 and / or with a water-permeable formation of the first concrete block layer 2a over them escape from the concrete block 1 or are released into the environment.
- the concrete block 1 has so-called spacers or spacer noses 4, which ensure uniform joints 5 with an approximately uniform width when the concrete blocks 1 are laid in a composite and ensure a minimum width of the joints 5.
- the surface covering 10 comprises a multiplicity of multilayer concrete blocks 1 laid in a composite on a bedding layer 3 of a subsurface. 2c on. Joints 5 are formed between adjacent concrete blocks 1 of surface covering 10, which are filled with a joint material 6 and form an infiltration path for draining rainwater from the surface of surface covering 10 facing away from bedding layer 3.
- the bedding layer 3 is a conventional bedding layer which essentially consists of a material mixture with a grain size of 0.1 mm to 5 mm.
- the joint material 7 of the present exemplary embodiment consists, for example, of a mixture of a sand component, a fine component and an artificial molecular sieve and thus forms a filter layer for removing pollutants from the rainwater.
- conventional joint material can also be used, provided that no pollutant filtering is desired.
- FIG Figures 4 and 5 each a section of the surface covering 10 shown in a sectional view, wherein in Figure 4 the infiltration and absorption route for rainwater and in Figure 5 the evaporation path for rainwater temporarily stored in the concrete block 1 and there in particular in the second concrete block layer 2b is indicated.
- the infiltration or transport route of rainwater is exemplified in Figure 4 indicated by black arrows.
- part of the rainwater absorbed in the second concrete block layer 2b can also be discharged into the bedding layer 3 or the subsoil, so that optimal water flow is achieved. In particular, this avoids oversaturation of the second concrete stone layer 2b with rainwater, which would worsen the evaporation properties.
- the rainwater temporarily stored in the second concrete block layer 2b of the concrete blocks 1 can therefore, due to the inventive design of the third concrete block layer 2c, under appropriate conditions, for example when the surface covering 10 is heated by solar radiation, evaporate significantly better than with concrete blocks 3 known from the prior art, which have a water-impermeable Provide a third layer of concrete blocks.
- the evaporating water arrives in the form of water vapor from the second concrete block layer 2b of the concrete block 1 either via the joint material 6 and / or via the water-permeable first concrete block layer 2a to the surface, where it is released into the air above.
- Figure 5 indicated by double arrows.
- the evaporation can on the one hand counteract an urban heat island effect due to the resulting evaporation cold and on the other hand support the natural water cycle and thus improve the urban water balance.
- the sheet material 10 is particularly suitable for an effective contribution to a To carry out environmentally friendly drainage planning, in particular to achieve evapotranspiration between 34% and 92% of the rainwater.
- the first concrete stone layer 2a forming the concrete stone top side 2.2 can be produced in one embodiment from a concrete material with incorporated photocatalysts such as titanium dioxide.
- a concrete material with incorporated photocatalysts such as titanium dioxide.
- nanoparticles of titanium dioxide (TiO2) preferably in powder form or in liquid form, are added to the concrete material provided for producing the first concrete block layer 2a.
- TiO2 titanium dioxide
- the first concrete stone layer 2a with incorporated photocatalysts serves as a photocatalyst, via which photocatalytic air cleaning takes place under solar radiation.
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Betonsteins (1) umfassend zumindest einen, mehrschichtig ausgebildeten Betonsteinkörper (2) mit zumindest einer ebenen Betonsteinunterseite (2.1) und einer dieser gegenüberliegenden im Wesentlichen flachen Betonsteinoberseite (2.2), wobei der Betonsteinkörper (2) zumindest eine die Betonsteinoberseite (2.2) bildende erste Betonsteinschicht (2a), zumindest eine an die erste Betonsteinschicht (2a) anschließende, wasserdurchlässige zweite Betonsteinschicht (2b) sowie eine an die zweite Betonsteinschicht (2b) unmittelbar anschließende dritte Betonsteinschicht (2c) aufweist, wobei die dritte Betonsteinschicht (2c) die Betonsteinunterseite (2.1) bildet, die zur Auflage auf einer Bettungsschicht (3) eines Untergrundes vorgesehen ist, und wobei die zwischen der ersten und dritten Betonsteinschicht (2a, 2c) angeordnete zweite Betonsteinschicht (2b) zur Aufnahme und Speicherung von Wasser ausgebildet ist. Vorteilhaft wird nach Bereitstellung einer Schalung in einem ersten Schritt zur Herstellung der dritten Betonsteinschicht (2c) mit einer im Vergleich zur zweiten Betonsteinschicht (2b) geringeren Wasserdurchlässigkeit feiner splitt- und/oder sandreicher Beton in die Schalung eingebracht. In einem nachfolgenden zweiten Schritt wird zur Herstellung der wasserdurchlässigen zweiten Betonsteinschicht (2b) zusätzlich haufwerksporiger Kernbeton in die Schalung eingebracht und in einem dritten Schritt zur Herstellung einer dritten Betonsteinschicht (2a) Vorsatzbeton in die Schalung eingebracht, wobei das eingebrachte Betonmaterial anschließend verdichtet wird.The invention relates to a method for producing a concrete block (1) comprising at least one, multi-layer concrete block body (2) with at least one flat concrete block underside (2.1) and an essentially flat concrete block top (2.2) opposite this, the concrete block body (2) at least one the first concrete stone layer (2a) forming the concrete stone top (2.2), at least one water-permeable second concrete stone layer (2b) adjoining the first concrete stone layer (2a) and a third concrete stone layer (2c) immediately following the second concrete stone layer (2b), the third Concrete block layer (2c) forms the concrete block underside (2.1), which is intended to rest on a bedding layer (3) of a subsurface, and the second concrete block layer (2b) arranged between the first and third concrete block layer (2a, 2c) for receiving and storing Water is formed. Advantageously, after providing a formwork, in a first step to produce the third concrete block layer (2c) with a lower water permeability than the second concrete block layer (2b), fine grit-rich and / or sand-rich concrete is introduced into the formwork. In a subsequent second step, to produce the water-permeable second concrete block layer (2b), additional pore-free core concrete is introduced into the formwork and, in a third step, facing concrete is introduced into the formwork to produce a third concrete block layer (2a), the concrete material then being compacted.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Betonsteins gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a method for producing a concrete block according to the preamble of
Betonsteine, insbesondere Pflastersteine, Treppenstufen, Mauer- und Begrenzungssteine aus Beton sind hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Betonsteine werden häufig im Straßen-, Verkehrswege- und Landschaftsbau zur Herstellung von Flächenbelägen, Mauern, Treppen oder sonstigen fest mit dem Boden verbauten Bauwerken eingesetzt.Concrete blocks, in particular paving stones, steps, wall and boundary stones made of concrete are well known from the prior art. Such concrete blocks are often used in the construction of roads, traffic routes and landscaping for the production of surface coverings, walls, stairs or other structures built into the ground.
Beispielsweise in urbanen Gebieten sind häufig große Bereiche der Oberfläche als begehbare oder befahrbare Verkehrsflächen wie Straßen, Wege, Plätze oder Parkplätze ausgebildet und mit aus derartigen Betonsteinen, insbesondere Pflastersteinen oder -platten gebildeten Flächenbelägen bedeckt. Die Betonsteine bzw. Pflastersteine aus Beton werden vorzugsweise auf einer Bettungsschicht des Untergrundes im Verbund verlegt, und zwar derart, dass zwischen benachbarten Pflaster- bzw. Formsteinen Fugen entstehen. Die Fugen werden mit geeigneten, meist sandartigen Fugenmaterialien verfüllt. Solche, in Form von Pflastern ausgebildete Flächenbeläge sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt.For example, in urban areas, large areas of the surface are often designed as walkable or drivable traffic areas such as streets, paths, squares or parking lots and covered with surface coverings formed from such concrete blocks, in particular paving stones or slabs. The concrete blocks or paving stones made of concrete are preferably laid on a bedding layer of the subsoil in a composite, specifically in such a way that joints are created between adjacent paving stones or shaped stones. The joints are filled with suitable, mostly sand-like joint materials. Such surface coverings in the form of plasters are sufficiently known from the prior art.
Bei allen mit einem Flächenbelag versehenen Flächen muss darauf geachtet werden, dass das auf die Oberfläche des Flächenbelags auftreffende Niederschlagswasser möglichst effektiv und ausreichend abgeführt wird. Bei den oberhalb genannten Pflastern aus Formsteinen erfolgt das Abführen des auftreffenden Niederschlagswassers in der Regel durch Versickern, wobei das Niederschlagswasser je nach Beschaffenheit der Formsteine, insbesondere je nach Art des zur Herstellung der Formsteine verwendeten Betons, lediglich über einen Versickerungsweg durch die Fugen oder aber über einen Versickerungsweg durch die Fugen und die Formsteine selbst versickern kann.For all areas covered with a surface, care must be taken that the rainwater hitting the surface of the surface is drained off as effectively and sufficiently as possible. In the above-mentioned pavements made of shaped stones, the rainwater that hits it is usually drained away, whereby the rainwater, depending on the nature of the shaped stones, in particular depending on the type of concrete used to manufacture the shaped stones, only via an infiltration path through the joints or over a seepage path can seep through the joints and the shaped stones themselves.
Aus der
Auch gilt es bei großflächig angelegten und mit Flächenbelägen versehenen Verkehrsflächen aus städteplanerischer Sicht zu beachten, dass derartige Verkehrsflächen insbesondere in den Sommermonaten zu einem erheblichen Anteil zu einer überdurchschnittlichen innerstädtischen Erwärmung beitragen. Über die tagsüber auftreffende Sonneneinstrahlung werden die Flächenbeläge aufgeheizt, speichern diese Wärme und geben diese nachts als Wärmestrahlung wieder ab. Dieses Phänomen wird als "urbaner Hitzeinseleffekt" bezeichnet. Hierdurch kann in Stadtgebieten im Vergleich zu ländlichen Gebieten insbesondere nachts eine zusätzliche Erwärmung um mehrere Grad Celsius hervorgerufen werden. Um diesen urbanen "Hitzeinseleffekt" entgegenzuwirken, ist es bereits bekannt, eine gesteigerte Wasserverdunstung vorzusehen, da bekanntlich bei der Verdunstung von Wasser Verdunstungskälte entsteht. Daher ist es wünschenswert, eine erhöhte Verdunstungsrate auch über spezielle Flächenbeläge urbaner Verkehrsflächen zu erreichen.In the case of large-scale traffic areas with surface coverings, from an urban planning point of view, it should also be noted that such traffic areas contribute significantly to above-average inner-city warming, especially in the summer months. The surface coverings are heated by the daytime solar radiation, store this heat and release it again at night as thermal radiation. This phenomenon is known as the "urban heat island effect". This can cause additional warming of several degrees Celsius in urban areas compared to rural areas, especially at night. In order to counteract this urban "heat island effect", it is already known to provide increased water evaporation, since it is known that evaporative cold occurs when water is evaporated. It is therefore desirable to achieve an increased evaporation rate even through special surface coverings in urban traffic areas.
Gemäß einem in Deutschland angedachten Entwässerungsplan ist zukünftiges Ziel der Erhalt des natürlichen Wasserhaushaltes in Siedlungsgebieten, um Schäden durch Starkregen einzugrenzen. Optimaler Weise sollen zwischen 34 % und 92 % des Niederschlagswassers demnach verdunsten und transpirieren und der Rest im Grund versickern, d.h. dem Grundwasser wieder zugeführt werden.According to a drainage plan being considered in Germany, the future goal is to preserve the natural water balance in settlement areas in order to limit damage caused by heavy rain. Ideally, between 34% and 92% of the rainwater should evaporate and transpire and the rest should seep into the ground, i.e. be returned to the groundwater.
Daher besteht ein Bedarf an Flächenbelägen, die in der Lage sind, Wasser aufzunehmen und zu speichern und das zwischengespeicherte Wasser bei Wärmeeinwirkung über Verdunstung wieder an die Umgebung abzugeben.There is therefore a need for surface coverings that are capable of absorbing and storing water and releasing the temporarily stored water back into the environment through evaporation when exposed to heat.
Derartige Flächenbeläge sind bereits aus der
Auch ist aus der
Ausgehend davon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Betonsteins, insbesondere eines Pflastersteins aus Beton anzugeben, dass die Nachteile des Standes der Technik beseitigt und welches die Herstellung eines Betonsteins ermöglicht, der auch zur Aufnahme von Feuchtigkeit aus dem Bettungsmaterial unterhalb des Betonsteins ausgebildet ist. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Betonsteins gemäß Patentanspruch 1 gelöst.Based on this, the object of the invention is to provide a method for producing a concrete block, in particular a paving block from concrete, that eliminates the disadvantages of the prior art and that enables the production of a concrete block that also absorbs moisture from the bedding material below the concrete block is trained. The object is achieved by a method for producing a concrete block according to
Betonsteine im Sinne der Erfindung können insbesondere Pflastersteine und Platten aus Beton sein, welche im Verbund auf einer Bettungsschicht verlegbar sind.Concrete blocks within the meaning of the invention can in particular be paving stones and slabs made of concrete, which can be laid in a composite on a bedding layer.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Betonsteins umfassend zumindest einen, mehrschichtig ausgebildeten Betonsteinkörper mit zumindest einer ebenen Betonsteinunterseite und einer dieser gegenüberliegenden im Wesentlichen flachen Betonsteinoberseite, wobei der Betonsteinkörper zumindest eine die Betonsteinoberseite bildende erste Betonsteinschicht, zumindest eine an die erste Betonsteinschicht anschließende, wasserdurchlässige zweite Betonsteinschicht sowie eine an die zweite Betonsteinschicht unmittelbar anschließende dritte Betonsteinschicht aufweist, wobei die dritte Betonsteinschicht die Betonsteinunterseite bildet, die zur Auflage auf einer Bettungsschicht eines Untergrundes vorgesehen ist, und wobei die zwischen der ersten und dritten Betonsteinschicht angeordnete zweite Betonsteinschicht zur Aufnahme und Speicherung von Wasser ausgebildet ist, wird besonders vorteilhaft nach Bereitstellung einer Schalung in einem ersten Schritt zur Herstellung der dritten Betonsteinschicht mit einer im Vergleich zur zweiten Betonsteinschicht geringeren Wasserdurchlässigkeit feiner splitt- und/oder sandreicher Beton in die Schalung eingebracht, anschließend wird in einem zweiten Schritt zur Herstellung der wasserdurchlässigen zweiten Betonsteinschicht zusätzlich haufwerksporiger Kernbeton in die Schalung eingebracht und in einem dritten Schritt wird zur Herstellung einer dritten Betonsteinschicht Vorsatzbeton in die Schalung eingebracht, wobei das eingebrachte Betonmaterial anschließend verdichtet wird. Unter der Herstellung einer wasserdurchlässigen Schicht mit einer geringeren Wasserdurchlässigkeit wird im erfindungsgemäßen Sinne eine Betonsteinschicht verstanden, bei der Wasser zwar durch diese Schicht hindurchdringen kann, jedoch zeitverzögert und/oder im Vergleich zu einer wasserdurchlässigen Betonsteinschicht mit normaler oder höherer Wasserdurchlässigkeit mit einer verminderten oder reduzierten Geschwindigkeit. Auch ist diese Schicht an sich nicht zur Aufnahme und Speicherung von Wasser ausgebildet. Besonders vorteilhaft wird dadurch das Entstehen von Staunässe in der zweiten Betonsteinschicht vermieden, d.h. die von der zweiten wasserdurchlässigen Betonsteinschicht aufgenommene Wassermenge ist dadurch einstellbar bzw. besser regulierbar, und zwar derart, dass verbesserte Verdunstungseigenschaften des Betonsteins bzw. Betonpflastersteins entstehen. Auch wird hierdurch effektiv eine Beschädigung des Betonsteins bei Auftreten von Staunässe und einem Frost-/Tauwechsel vermieden. Es ergibt sich aufgrund der wasserdurchlässigen Ausbildung der dritten Betonsteinschicht noch der weitere Vorteil, dass im Bettungsmaterial unterhalb des Betonsteins befindliche Feuchtigkeit bedingt durch den Kapillareffekt über die dritte Schicht in den Betonstein gesaugt werden kann. Hierdurch wird die Verdunstungsmenge aus dem Betonsteins in die Atmosphäre zusätzlich erhöht.In the method according to the invention for producing a concrete block comprising at least one, multi-layer concrete block body with at least one flat concrete block underside and an essentially flat concrete block top opposite, the concrete block body at least one first concrete block layer forming the concrete block top, at least one water-permeable second layer adjoining the first concrete block layer Concrete block layer as well as a third concrete block layer directly adjoining the second concrete block layer, the third concrete block layer forming the concrete block underside, which is intended to rest on a bedding layer of a subsurface, and the second concrete block layer arranged between the first and third concrete block layer for receiving and storing water is designed, is particularly advantageous after providing a formwork in a first step for the production of the third bed concrete stone layer with a lower water permeability than the second concrete stone layer of fine gravel and / or sand-rich concrete is introduced into the formwork, then in a second step for the production of the water-permeable second concrete stone layer, pore-free core concrete is additionally introduced into the formwork and in a third step for production A third concrete block layer of facing concrete is introduced into the formwork, the concrete material being subsequently compacted. In the context of the invention, the production of a water-permeable layer with a lower water permeability is understood to mean a concrete block layer in which water can penetrate through this layer, but with a time delay and / or compared to a water-permeable concrete block layer with normal or higher water permeability at a reduced or reduced speed. Also, this layer is not designed to take up and store water. This avoids waterlogging in the second concrete block layer, ie the amount of water absorbed by the second water-permeable concrete block layer can be adjusted or better regulated, in such a way that improved evaporation properties of the concrete block or concrete paving stone result. This also effectively prevents damage to the concrete block in the event of waterlogging and a freeze / thaw cycle. Due to the water-permeable design of the third concrete block layer, there is the further advantage that moisture in the bedding material below the concrete block can be sucked into the concrete block via the third layer due to the capillary effect. This also increases the amount of evaporation from the concrete block into the atmosphere.
Nach dem Verdichten des eingebrachten Betonmaterials wird die Schalung bzw. Form entfernt und anschließend das verdichtete Betonmaterial vorzugsweise in einer Trockenkammer ausgehärtet, wobei das verdichtete Betonmaterial nach dem Entfernen der Schalung bereits die Form und Abmessungen des Betonsteins bzw. Pflastersteins aus Beton aufweist.After the concrete material has been compacted, the formwork or form is removed and then the compacted concrete material is preferably cured in a drying chamber, the compacted concrete material already having the shape and dimensions of the concrete block or paving stone made of concrete after the formwork has been removed.
Durch die erfindungsgemäße Herstellung der zweiten Betonsteinschicht aus einem haufwerksporigen Kernbeton ist eine optimale Aufnahme und Speicherung von Wasser im Betonstein möglich.The production of the second concrete block layer according to the invention from a core concrete with pore structure enables optimal absorption and storage of water in the concrete block.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante werden der in die Schalung eingebrachte feine splitt- und/oder sandreiche Beton und der haufwerksporige Kernbeton vor dem Einbringen des Vorsatzbetons in einem Zwischenschritt vorverdichtet.In a preferred embodiment variant, the fine grit-rich and / or sand-rich concrete and the core concrete with pores and pores are precompacted in an intermediate step before the facing concrete is introduced.
Weiterhin vorteilhaft werden der feine splitt- und/oder sandreiche Beton mit ersten Betonverteilermittel dünnflächig und anschließend der haufwerksporige Kernbeton mit einem zweiten Betonverteilermittler dickflächig darüber in die Schalung eingebracht sowie die eingebrachten beiden Betonschichten mittels eines Stempels und/oder Rüttelvibration in der Schalung vorverdichtet.Furthermore, the fine grit and / or sand-rich concrete is applied thinly with the first concrete spreading agent and then the pore-like core concrete with a second concrete spreading agent over a thick area and the two concrete layers introduced are pre-compacted in the formwork by means of a stamp and / or shaking vibration.
Abhängig von der gewünschten Wasserdurchlässigkeit kann dem feinen splitt- und/oder sandreichen Beton auch noch grobkörnig zerkleinertes Steinmaterial zugesetzt werden. Durch die Verwendung eines feinen splitt- und/oder sandreichen Betonmaterials mit ggf. einem grobkörnigeren Splittanteil zur Herstellung der dritten Betonsteinschicht wird eine geringe Wasserdurchlässigkeit erreicht, wobei der Grad dessen durch die jeweilige Mischung zumindest teilweise durch den zugegebenen Anteil an Sand und/oder Splitt und/oder die jeweils verwendete Körnung einstellbar ist. Vorteilhaft entstehen bei dem genannten Betonmaterial und entsprechend gewählten Bindemittelgehalt in der dritten Betonsteinschicht kleine Poren und/oder Hohlräume, die eine Kapillarwirkung erzeugen. Aufgrund dieser Kapillarwirkung kann beispielsweise über die dritte Betonsteinschicht auch noch in der Bettungsschicht vorhandene Feuchtigkeit der zweiten Betonsteinschicht zugeführt werden, wodurch die Verdunstungseigenschaften des Betonsteins noch weiter verbessert werden können.Depending on the desired water permeability, coarse-grained crushed stone material can also be added to the fine, grit-rich and / or sand-rich concrete. By using a fine concrete material rich in grit and / or sand with possibly a coarse-grained fraction of grit to produce the third concrete block layer, a low level of water permeability is achieved, the degree of which is due to the respective mixture is at least partially adjustable by the added proportion of sand and / or grit and / or the particular grain size used. With the concrete material mentioned and the correspondingly selected binder content, small pores and / or cavities which generate a capillary effect are advantageously created in the third concrete block layer. Due to this capillary effect, moisture that is still present in the bedding layer can also be supplied to the second concrete block layer via the third concrete block layer, whereby the evaporation properties of the concrete block can be improved even further.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird die erste Betonsteinschicht aus teilweise wasserdurchlässigen oder wasserundurchlässigen Vorsatzbeton hergestellt. Durch die Herstellung einer wasserdurchlässigen Vorsatzbetonschicht kann auch über die erste Betonsteinschicht der zweiten, wasserspeichernden Betonsteinschicht Niederschlagswasser zugeführt werden oder auch im Verdunstungsfall wieder entweichen. Die wasserundurchlässige Ausgestaltung der Vorsatzbetonschicht ermöglicht die gezielte Zuführung des Niederschlagswassers über die Fugen bzw. das darin befindliche Fugenmaterial, so dass besonders vorteilhaft auch noch eine effektive Filterung des Niederschlagswassers über diesen Versickerungsweg möglich ist.In a further development of the invention, the first concrete block layer is produced from partially water-permeable or water-impermeable facing concrete. By producing a water-permeable facing concrete layer, rainwater can also be supplied via the first concrete stone layer to the second, water-storing concrete stone layer, or it can escape again in the event of evaporation. The water-impermeable design of the facing concrete layer enables the targeted supply of rainwater via the joints or the joint material located therein, so that effective filtering of the rainwater is also particularly advantageously possible via this infiltration path.
Weiterhin vorteilhaft kann die dritte Betonsteinschicht mit einer Schichtdicke zwischen 3% und 15% der Gesamthöhe des Betonsteinkörpers, bevorzugt zwischen 3% und 8% der Gesamthöhe des Betonsteinkörpers hergestellt werden. Insbesondere kann die dritte Betonsteinschicht mit einer Schichtdicke zwischen 3 mm und 10 mm, vorzugsweise zwischen 3 mm und 8 mm hergestellt werden.The third concrete block layer can also advantageously be produced with a layer thickness between 3% and 15% of the total height of the concrete block body, preferably between 3% and 8% of the total height of the concrete block body. In particular, the third concrete block layer can be produced with a layer thickness between 3 mm and 10 mm, preferably between 3 mm and 8 mm.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante wird die zweite Betonsteinschicht mit einer Schichtdicke zwischen 60% und 90% der Gesamthöhe des Betonsteinkörpers, bevorzugt zwischen 70% und 85% der Gesamthöhe des Betonsteinkörpers hergestellt. Die zweite Betonsteinschicht bildet damit einen Großteil des Betonsteinkörpers aus, so dass eine hohe Wassermenge darin speicherbar und wieder abgebbar ist.In a preferred embodiment, the second concrete block layer is produced with a layer thickness between 60% and 90% of the total height of the concrete block body, preferably between 70% and 85% of the total height of the concrete block body. The second concrete block layer thus forms a large part of the concrete block body, so that a large amount of water can be stored in it and released again.
Vorteilhaft wird der Betonstein einstückig oder einteilig hergestellt, d.h. alle drei Betonsteinschichten werden in einem Herstellungsverfahren in Form eines Gesamtsteins hergestellt.The concrete block is advantageously produced in one piece or in one piece, i.e. all three concrete block layers are produced in one production process in the form of a single block.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird die dritte Betonsteinschicht mit einer Wasserdurchlässigkeit hergestellt, die im Vergleich zur Wasserdurchlässigkeit der zweiten Betonsteinschicht um wenigstens 30%, vorzugsweise um 50% reduziert ist. Hierdurch wird eine ausreichende Sättigung der zweiten Betonsteinschicht mit Niederschlagswasser gewährleistet, jedoch eine Übersättigung dessen effektiv verhindert. Die Verdunstungseigenschaften des Betonsteins werden damit deutlich verbessert.In a further development of the invention, the third concrete block layer is produced with a water permeability which is reduced by at least 30%, preferably by 50%, compared to the water permeability of the second concrete block layer. This ensures sufficient saturation of the second concrete block layer with rainwater guaranteed, but effectively prevents its oversaturation. This significantly improves the evaporation properties of the concrete block.
In einer Ausführungsvariante der Erfindung wird in die erste Betonsteinschicht ein Photokatalysator wie beispielsweise Titandioxid mit eingearbeitet. Die Oberfläche des Betonsteins ist damit zur photokatalytischen Luftreinigung ausgebildet. Besonders vorteilhaft können durch Bestrahlung mit Licht, vorzugsweise Sonnenlicht in der Umgebungsluft vorhandene Schadgase wie beispielsweise Stickoxide oder flüchtige organische Stoffe oxidiert und damit der Luft entzogen werden.In one embodiment of the invention, a photocatalyst such as titanium dioxide is incorporated into the first concrete block layer. The surface of the concrete block is thus designed for photocatalytic air cleaning. Particularly advantageously, harmful gases such as nitrogen oxides or volatile organic substances present in the ambient air can be oxidized and thus removed from the air by irradiation with light, preferably sunlight.
Die Ausdrucke "näherungsweise", "im Wesentlichen" oder "etwa" bedeuten im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.The terms “approximately”, “essentially” or “approximately” mean deviations from the exact value in each case by +/- 10%, preferably by +/- 5% and / or deviations in the form of changes that are insignificant for the function .
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.Developments, advantages and possible applications of the invention also emerge from the following description of exemplary embodiments and from the figures. In this case, all of the features described and / or shown in the figures, individually or in any combination, are fundamentally the subject matter of the invention, regardless of how they are summarized in the claims or their reference. The content of the claims is also made part of the description.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische, Ansicht eines gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Betonsteins,
- Fig. 2
- einen schematischen Schnitt durch den
Betonstein gemäß Figur 1 , - Fig. 3
- einen schematischen Schnitt durch einen Flächenbelagabschnitt hergestellt unter Verwendung der Betonsteine gemäß der
undFiguren 12 , - Fig. 4
- einen schematischen und vergrößert dargestellten Schnitt durch den
Flächenbelagabschnitt gemäß Figur 3 zur Erläuterung des Versickerungswegs und - Fig. 5
- einen schematischen und vergrößert dargestellten Schnitt
analog zu Figur 4 mit eingezeichnetem Verdunstungsweg.
- Fig. 1
- a perspective view of a concrete block produced according to the method according to the invention,
- Fig. 2
- a schematic section through the concrete block according to
Figure 1 , - Fig. 3
- a schematic section through a surface covering section produced using the concrete blocks according to FIG
Figures 1 and2 , - Fig. 4
- a schematic and enlarged section through the surface covering section according to FIG
Figure 3 to explain the infiltration path and - Fig. 5
- a schematic and enlarged section analogous to FIG
Figure 4 with the evaporation path shown.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in den Figuren identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersichtlichkeit halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind.Identical reference symbols are used in the figures for elements of the invention that are the same or have the same effect. Furthermore, for the sake of clarity, only reference symbols are shown in the individual figures that are necessary for the description of the respective figure.
In
Der Betonstein 1 ist vorzugsweise in Form eines im Verbund verlegbaren Flächenelementes zur Erstellung eines Flächenbelages ausgebildet. Im vorliegenden werden unter Betonstein oder Betonplatte im Wesentlichen baugleiche Elemente verstanden, die zur Erstellung eines Flächenbelages in an sich bekannter Weise verwendbar sind. Diese werden abhängig von gewählten Verlegemuster miteinander verzahnt und oberflächenbündig zueinander verlegt, so dass ein vorzugsweise ebener Flächenbelag 10 entsteht.The
Ein gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Betonstein 1 umfasst zumindest einen mehrschichtig ausgebildeten Betonsteinkörper 2 mit zumindest einer ebenen Betonsteinunterseite 2.1 und einer dieser gegenüberliegenden im Wesentlichen flachen Betonsteinoberseite 2.2, welche vorzugsweise die Trittfläche bzw. befahrbare Fläche oder auch Verkehrsfläche bildet. Die konkrete Ausgestaltung der seitlichen Flächenabschnitte des Betonsteins 1 ist für die Erfindung nicht relevant, d.h. die konkrete Querschnittsform des Betonsteins 1 kann nahezu beliebig gewählt werden, ohne dass hierdurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.A
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Betonstein 1 quaderförmig ausgebildet und weist jeweils zwei gleichflächige und einander gegenüberliegende Betonsteinseiten 2.3, 2.4 auf. Die Betonsteinunterseite 2.1 und die Betonsteinoberseite 2.2 verlaufen senkrecht bzw. näherungsweise senkrecht zu der Mittellängsachse MLA des Betonsteinkörper 2 bzw. Betonstein 1, wobei die Betonsteinseiten 2.4 senkrecht und die Betonsteinseiten 2.3 parallel zu der Längsachse LA des Betonsteinkörper 2 bzw. Betonstein 1 orientiert sind.In the present embodiment, the
Der mehrschichtige Betonsteinkörper 2 umfasst zumindest eine die Betonsteinoberseite 2.2 bildende erste Betonsteinschicht 2a, zumindest eine an die erste Betonsteinschicht 2a anschließende, wasserdurchlässige zweite Betonsteinschicht 2b sowie eine an die zweite Betonsteinschicht 2b unmittelbar anschließende dritte Betonsteinschicht 2c, wobei die die dritte Betonsteinschicht 2c die Betonsteinunterseite 2.1 bildet, die zur Auflage auf einer Bettungsschicht 3 eines Untergrundes vorgesehen ist, und wobei die zwischen der ersten und dritten Betonsteinschicht 2a, 2c angeordnete zweite Betonsteinschicht 2b zur Aufnahme und Speicherung von Wasser ausgebildet ist.The multi-layer
Die dritte Betonsteinschicht 2c ist erfindungsgemäß wasserdurchlässig hergestellt, wobei die dritte Betonsteinschicht 2c im Vergleich zur zweiten Betonsteinschicht 2 eine geringere Wasserdurchlässigkeit aufweist. Unter einer wasserdurchlässigen Schicht mit geringer Wasserdurchlässigkeit wird im vorliegenden Zusammenhang eine Betonsteinschicht verstanden, durch die Wasser transportiert oder durchgeleitet werden kann, jedoch zeitverzögert und/oder im Vergleich zur zweiten, wasserdurchlässigen Betonsteinschicht 2b mit verminderten oder reduzierten Flussgeschwindigkeit.According to the invention, the third
Das erfindungsgemäße Verfahren zu Herstellung bzw. Fertigung des Betonsteins 1 mit verbesserten Verdunstungseigenschaften kann mittels industrieller Herstellungsverfahren erfolgen, bei denen Betonsteine, vorzugsweise lagenweise, d.h. mehrere Betonsteine gleichzeitig in einer Lage, prozessgesteuert hergestellt werden.The method according to the invention for producing or manufacturing the
Zunächst wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens eine an sich bekannte Betonschalung zur Herstellung von Betonsteinen 1, insbesondere Pflastersteinform oder Plattenform bereitgestellt.First of all, within the scope of the production method according to the invention, a concrete formwork known per se for producing
Nach Bereitstellung der Schalung bzw. Form wird in einem ersten Schritt zur Herstellung der zumindest teilweise wasserdurchlässigen ersten Betonsteinschicht 2a feiner splitt- und/oder sandreicher Beton in die Schalung bzw. Form eingebracht und in einem zweiten Schritt zur Herstellung der wasserdurchlässigen zweiten Betonsteinschicht 2b zusätzlich haufwerksporiger Kernbeton in die Schalung bzw. Form eingebracht. Schließlich wird in einem dritten Schritt zur Herstellung der dritten Betonsteinschicht 2a Vorsatzbeton in die Schalung bzw. Form eingebracht, wobei das eingebrachte Betonmaterial anschließend verdichtet wird. Nach dem Verdichten wird die Schalung bzw. Form entfernt, wobei der verdichtete Betonstein 1 auf einer Auflage- und Halteplatte verbleibt. Die Aushärtung des verdichteten Betonsteins 1 findet vorzugsweise in einer Trockenkammer statt.After providing the formwork or form, in a first step to produce the at least partially water-permeable first
Vorzugsweise wird der in die Schalung eingebrachte feine splitt - und/oder sandreiche Beton und der haufwerksporige Kernbeton vor dem Einbringen des Vorsatzbetons in einem Zwischenschritt vorverdichtet. Insbesondere können der feine splitt- und/oder sandreiche Beton mit einem ersten Betonverteilermittel dünnflächig und anschließend der haufwerksporige Kernbeton mit einem zweiten Betonverteilermittler dickflächig darüber in die Schalung eingebracht werden sowie die eingebrachten Betonschichten mittels eines Stempels und/oder Rüttelvibration der Auflage- und Halteplatte in der Schalung bzw. Form vorverdichtet werden. Das Absenken des Stempels auf das in die Schalung bzw. Form eingebrachte Betonmaterial und das anschließende Beaufschlagen mit einem Rüttelstoß seitens der Auflage- und Halteplatte wird auch als "Zwischensenken" bezeichnet. Im Nachgang dazu wird der Stempel erneut angehoben und der Vorsatzbeton in die Schalung bzw. Form eingebracht und dann der Stempel wieder erneut abgesenkt, um das in der Schalung bzw. Form befindliche Betonmaterial erneut zu verdichten. Auch hier erfolgt vorzugsweise ein erneuter Rüttelstoß, der über die Auflage- und Halteplatte auf das Betonmaterial übertragen wird. Dieser Arbeitsvorgang wird auch als "Endverdichten" bezeichnet.The fine grit and / or sand-rich concrete and the pore-free core concrete are preferably precompacted in an intermediate step before the facing concrete is introduced. In particular, the fine, grit-rich and / or sand-rich concrete can be poured into the formwork over a thin surface with a first concrete spreading agent and then the pore-like core concrete with a second concrete spreading agent over a thick area, and the concrete layers introduced into the formwork by means of a stamp and / or shaking vibration of the support and holding plate Formwork or form are precompacted. The lowering of the punch onto the in the formwork or form Introduced concrete material and the subsequent application of a vibrating shock on the part of the support and holding plate is also referred to as "intermediate sinking". Subsequently, the ram is raised again and the facing concrete is introduced into the formwork or form and then the ram is lowered again in order to re-compact the concrete material in the formwork or form. Here, too, there is preferably another jolting shock, which is transmitted to the concrete material via the support and holding plate. This operation is also known as "final compaction".
Die dritte Betonsteinschicht 2c wird vorzugsweise aus einem feinen splitt- und/oder sandreichen Betonmaterial hergestellt, welcher eine zumindest mittelmäßige Wasserdurchlässigkeit aufweist. Ggf. kann noch ein grobkörniger Splittanteil zugesetzt werden.The third
Der Betonstein 1 bzw. der Betonsteinkörper 2 werden mit einer Gesamthöhe H hergestellt, welche vorzugsweise der Summe der Schichtdicken Da, Db, Dc der ersten bis dritten Betonsteinschichten 2a, 2b, 2c entspricht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die erste Betonsteinschicht 2a eine erste Schichtdicke Da, die zweite Betonsteinschicht 2b eine zweite Schichtdicke Db und die dritte Betonsteinschicht 2c eine dritte Schichtdicke Dc auf.The
Erfindungsgemäß beträgt die dritte Schichtdicke Dc der dritten Betonsteinschicht 2c zwischen 3 mm und 15 mm, vorzugsweise zwischen 3 mm und 8 mm. Bezogen auf die Gesamtschichtdicke H des Betonsteins die dritte Schichtdicke Dc aufweist zwischen 3% und 15% der Gesamthöhe H des Betonsteinkörper 2, vorzugsweise zwischen 3% und 10% der Gesamthöhe H des Betonsteinkörper 2.According to the invention, the third layer thickness Dc of the third
Zur optimalen Aufnahme und Speicher von Wasser beträgt die zweite Schichtdicke Db der zweiten Betonsteinschicht 2b zwischen 60% und 90% der Gesamthöhe H des Betonsteinkörper 2, bevorzugt zwischen 70% und 85% der Gesamthöhe H des Betonsteinkörper 2.For optimal absorption and storage of water, the second layer thickness Db of the second
Die zweite Schichtdicke Db der zweiten Betonsteinschicht 2b beträgt beispielsweise im vorliegenden Ausführungsbeispiel ca. 80% der Gesamthöhe H des Formsteins 1. Ausgehend von einer Gesamthöhe H von beispielweise 10 cm beträgt die erste Schichtdicke Da beispielsweise 1,5 cm, die zweite Schichtdicke Db beispielsweise 8 cm und die dritte Schichtdicke Dc beispielsweise 0,5 cm.The second layer thickness Db of the second
Die erste, die Betonsteinoberseite 2.2 bildende Betonsteinschicht 2a wird aus einem wasserdurchlässigen oder wasserundurchlässigen Vorsatzbeton hergestellt, wobei als wasserundurchlässiges Vorsatzbeton ein gefügedichtes, undurchlässiges Betonmaterial verwendet wird. An die erste Betonsteinschicht 2a schließt sich vorzugsweise unmittelbar die zweite Betonsteinschicht 2b an, welche aus einem haufwerksporigen Kernbeton mit einem großen Anteil an Fein- und Mikroporen hergestellt wird. Diese haufwerksporige Betonschicht 2b unterstützt die Aufnahme und Speicherung von Wasser und ermöglicht damit ein Eindringen von Wasser über die Betonsteinseiten 2.3, 2.4 in die zweite Betonsteinschicht 2b. Unter thermischen Bedingungen, die eine Verdunstung von Wasser begünstigen, kann das in der zweite Betonsteinschicht 2b zwischengespeicherte Wasser wieder nach außen abgegeben werden, und zwar in Dampfform wiederum über die Betonsteinseiten 2.3, 2.4 und/oder bei einer wasserdurchlässigen Ausbildung der ersten Betonsteinschicht 2a über diese aus dem Betonstein 1 entweichen bzw. an die Umgebung abgegeben werden.The first
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Betonsteins 1 so genannte Abstandshalter bzw. Abstandsnasen 4 auf, welche beim Verlegen der Betonstein 1 im Verbund gleichmäßige Fugen 5 in annähernd gleichmäßiger Breite gewährleisten und für eine Mindestbreite der Fugen 5 sorgen.In the illustrated embodiment, the
In der
Das Fugenmaterial 7 des vorliegenden Ausführungsbeispiels besteht beispielsweise aus einem Gemisch aus einem Sandanteil, einem Feinanteil und einem künstlichen Molekularsieb und bildet damit eine Filterschicht zur Entfernung von Schadstoffen aus dem Niederschlagswasser. Alternativ kann jedoch auch herkömmliches Fugenmaterial Verwendung finden, sofern keine Schadstofffilterung gewünscht ist.The joint material 7 of the present exemplary embodiment consists, for example, of a mixture of a sand component, a fine component and an artificial molecular sieve and thus forms a filter layer for removing pollutants from the rainwater. Alternatively, however, conventional joint material can also be used, provided that no pollutant filtering is desired.
Zur Veranschaulichung des an dem Flächenbelag 10 stattfindenden Wasserkreislaufs ist in den
Niederschlagswasser trifft auf der Oberfläche des Flächenbelages 10 auf der ersten Betonsteinschicht 2a der Betonsteine 1 auf und sickert vorzugsweise über die Fugen 5 in das Fugenmaterial 6 durch, wobei bei einer zumindest teilweisen wasserdurchlässigen Ausbildung der ersten Betonsteinschicht 2a auch das Niederschlagswasser von dieser geführt wird. Unabhängig davon gelangt zumindest ein Teil des sich in Richtung der Bettungsschicht 4 bewegenden, versickernden Niederschlagswassers vom Fugenmaterial 6 in die zweite Betonsteinschicht 2b, welche vorzugsweise schwammartig das Wasser aufsaugt. Vorzugsweise erfolgt dabei die Zuführung über die an das Fugenmaterial 7 angrenzenden Betonsteinseiten 2.3, 2.4. Der Versickerungs- bzw. Transportweg des Niederschlagswassers ist beispielhaft in
Das in der zweiten Betonsteinschicht 2b der Betonsteine 1 zwischengespeicherte Niederschlagswasser kann daher aufgrund erfindungsgemäßen Ausbildung der dritten Betonsteinschicht 2c unter entsprechenden Bedingungen, beispielsweise bei Erwärmung des Flächenbelages 10 durch Sonneneinstrahlung, deutlich besser verdunsten als bei aus dem Stand der Technik bekannten Betonsteinen 3, welche eine wasserundurchlässige dritte Betonsteinschicht vorsehen. Das verdunstende Wasser gelangt in Form von Wasserdampf aus der zweiten Betonsteinschicht 2b des Betonsteins 1 entweder über das Fugenmaterial 6 und/oder über die wasserdurchlässig ausgebildete erste Betonsteinschicht 2a an die Oberfläche, wo es in die darüber liegende Luft abgegeben wird. Ein möglicher Verdunstungsweg des Wassers ist in
Über die Verdunstung kann einerseits durch die dabei entstehende Verdunstungskälte beispielsweise einem urbanen Hitzeinseleffekt entgegenwirkt und andererseits der natürliche Wasserkreislauf unterstützt und damit der urbane Wasserhaushalt verbessert werden. Das Flächenmaterial 10 eignet sich insbesondere dazu einen wirksamen Beitrag zu einer umweltschonenden Entwässerungsplanung zu leisten, insbesondere eine Evapotranspiration zwischen 34 % und 92 % des Niederschlagswassers zu erreichen.The evaporation can on the one hand counteract an urban heat island effect due to the resulting evaporation cold and on the other hand support the natural water cycle and thus improve the urban water balance. The
Auch ist aufgrund des in der dritten Betonsteinschicht 2c erzeugten Kapillareffektes eine Zuführung von Feuchtigkeit aus der Bettungsschicht 3 bzw. dem Untergrund in die zweite Betonsteinschicht 2b möglich, wodurch die Verdunstungseigenschaften des Betonsteins 1 zusätzlich verbessert, insbesondere die Verdunstungsrate erhöht wird.Also, due to the capillary effect generated in the third
Die erste, die Betonsteinoberseite 2.2 bildende Betonsteinschicht 2a kann in einer Ausführungsvariante aus einem Betonmaterial mit eingearbeiteten Photokatalysatoren wie beispielsweise Titandioxid hergestellt werden. Dem zur Herstellung der ersten Betonsteinschicht 2a vorgesehen Betonmaterial werden hierzu Nanopartikel aus Titandioxid (TiO2), vorzugsweise in Pulverform oder in flüssiger Form beigemischt. Durch die erste Betonsteinschicht 2a mit eingearbeiteten Photokatalysatoren dient als Photokatalysator, über welchen unter Sonneneinstrahlung eine photokatalytische Luftreinigung erfolgt.The first
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.The invention was described above using exemplary embodiments. It goes without saying that numerous changes and modifications are possible without thereby departing from the inventive concept on which the invention is based.
- 11
- BetonsteinConcrete block
- 22
- BetonsteinkörperConcrete block body
- 2a2a
- erste Betonsteinschichtfirst layer of concrete blocks
- 2b2 B
- zweite Betonsteinschichtsecond layer of concrete blocks
- 2c2c
- dritte Betonsteinschichtthird layer of concrete blocks
- 2.12.1
- BetonsteinunterseiteConcrete block underside
- 2.22.2
- BetonsteinoberseiteConcrete block top
- 2.32.3
- BetonsteinseiteConcrete block side
- 2.42.4
- BetonsteinseiteConcrete block side
- 33
- BettungsschichtBedding layer
- 44th
- AbstandshalterSpacers
- 55
- FugenPut
- 66th
- FugenmaterialGrout
- 1010
- FlächenbelagSurface covering
- DaThere
- Schichtdicke der ersten BetonsteinschichtLayer thickness of the first concrete block layer
- DbDb
- Schichtdicke der zweiten BetonsteinschichtLayer thickness of the second concrete block layer
- DcDc
- Schichtdicke der dritten BetonsteinschichtLayer thickness of the third concrete block layer
- HH
- Gesamthöhe des BetonsteinsTotal height of the concrete block
- MLAMLA
- MittenlängsachseCentral longitudinal axis
- LALA
- LängsachseLongitudinal axis
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