EP4660391A1 - Verfahren zum herstellen einer holz-beton-verbunddecke, vorrichtung zum auftragen von klebemörtel, anordnung mit einer holzdecke und holz-beton-verbundelement - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer holz-beton-verbunddecke, vorrichtung zum auftragen von klebemörtel, anordnung mit einer holzdecke und holz-beton-verbundelement

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Publication number
EP4660391A1
EP4660391A1 EP25180376.3A EP25180376A EP4660391A1 EP 4660391 A1 EP4660391 A1 EP 4660391A1 EP 25180376 A EP25180376 A EP 25180376A EP 4660391 A1 EP4660391 A1 EP 4660391A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
adhesive mortar
ceiling
layer
concrete
wooden
Prior art date
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Pending
Application number
EP25180376.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marie BREIDENBACH
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.)
Adolf Wuerth GmbH and Co KG
Original Assignee
Adolf Wuerth 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 Adolf Wuerth GmbH and Co KG filed Critical Adolf Wuerth GmbH and Co KG
Publication of EP4660391A1 publication Critical patent/EP4660391A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • E04B5/17—Floor structures partly formed in situ
    • E04B5/23—Floor structures partly formed in situ with stiffening ribs or other beam-like formations wholly or partly prefabricated
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/14—Conveying or assembling building elements
    • E04G21/16—Tools or apparatus
    • E04G21/20—Tools or apparatus for applying mortar
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
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    • E04B5/23—Floor structures partly formed in situ with stiffening ribs or other beam-like formations wholly or partly prefabricated
    • E04B2005/232—Floor structures partly formed in situ with stiffening ribs or other beam-like formations wholly or partly prefabricated with special provisions for connecting wooden stiffening ribs or other wooden beam-like formations to the concrete slab
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04B2005/232—Floor structures partly formed in situ with stiffening ribs or other beam-like formations wholly or partly prefabricated with special provisions for connecting wooden stiffening ribs or other wooden beam-like formations to the concrete slab
    • E04B2005/237—Separate connecting elements

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a wood-concrete composite ceiling, a device for applying adhesive mortar to a surface of a wood ceiling, an arrangement with a wood ceiling and a wood-concrete composite element.
  • Timber-concrete composite construction is primarily used in floor slabs.
  • timber and concrete are connected to each other in a shear-resistant manner, in practice mainly by means of notches, in other words, pockets milled into the timber which are then filled with the concrete topping, or by screws being screwed into the timber slab, which are then encased in concrete after the concrete layer has been applied.
  • a wood-concrete composite slab is known that is produced by first applying a layer of adhesive to the wood and then sprinkling this adhesive layer with granules, such as gravel. After the adhesive has cured, the granules are embedded in the adhesive and bonded to it. Conversely, the adhesive is bonded to the wood. Concrete is then poured onto the rough granule layer. The bond between the concrete and the granules becomes effective after the concrete has set.
  • a disadvantage is that a system for the regular distribution of the granules is required, and any loose granules must be removed before the concrete is poured.
  • a wet-on-wet bonded wood-concrete composite system is known.
  • the adhesive is spread evenly over the wood component, and then the concrete is poured while the adhesive is still liquid.
  • the adhesive and concrete harden almost simultaneously. Once hardened, the bond between the concrete and adhesive is effective.
  • Wet-on-wet bonding is highly dependent on weather conditions and is not suitable for on-site application.
  • the adhesive layer can shift upon impact of the fresh concrete, potentially leading to defects in the bond.
  • EP 2 787 140 A1 This describes a method for bonding prefabricated elements, in which a precast concrete element is placed onto a wooden component which is fitted with spacers on its upper side. The resulting gap is then filled with adhesive. Openings for filling and venting are provided in the [material/structure]. The precast concrete element is ready. The openings must be created either using special inserts during the concreting of the precast element or by drilling. Bonding is highly dependent on weather conditions and therefore not suitable for on-site application. The components must be properly sealed to ensure the adhesive is distributed reliably and completely.
  • a method for producing a wood-concrete composite element is known in which the wood is slotted perpendicular to its upper surface. A punched and/or bent sheet metal part is glued into this slot. The concrete is poured after the adhesive has cured, and the bond between the wood and concrete is achieved through interlocking of the concrete with the sheet metal part.
  • a disadvantage is the required mechanical processing of the wood by milling or sawing the slot for gluing in the sheet metal part.
  • the invention aims to improve a method for producing a wood-concrete composite ceiling, a device for applying adhesive mortar, an arrangement with a wood ceiling and a wood-concrete composite element.
  • an adhesive mortar is applied to the top surface of a wooden ceiling, thereby creating a material-bonded connection between the top surface of the wooden ceiling and the adhesive mortar.
  • the surface of the adhesive mortar is structured to form a textured finish on the wooden ceiling.
  • the design is intended to create raised and/or indented surfaces, particularly during the application of the adhesive mortar.
  • the application of flowable concrete to form a concrete layer on the structured surface of the adhesive mortar is planned, so that after the concrete has hardened, a positive bond is formed between the structured surface of the adhesive mortar and the concrete layer.
  • the concrete layer is expediently applied after the applied adhesive mortar has at least partially hardened.
  • the adhesive mortar must be dimensionally stable, at least on its surface, before the flowable concrete is applied, so that the concrete can penetrate the depressions of the structured surface and enclose the raised areas of the structured surface, thereby creating a positive connection between the concrete layer and the adhesive mortar layer after the concrete has hardened.
  • force transmission between the concrete and the adhesive mortar consequently occurs through a positive connection, whereby the concrete layer and the adhesive mortar interlock in the area of the structured surface. Force transmission from the adhesive mortar to the wood and vice versa, however, occurs through a material-bonded connection.
  • the adhesive mortar is provided with a surface structure, for example a grooved structure, on its upper surface facing away from the wood slab, particularly during application, and then hardens. After hardening, the concrete is poured directly onto the wood, which has been coated with the adhesive mortar layer. Once cured, the composite component is load-bearing.
  • the adhesive mortar consists of at least an adhesive and mineral fillers.
  • the adhesive component of the mortar consists, for example, of an epoxy resin and an amine hardener. Common epoxy resins that are liquid at ambient temperature are suitable. Bisphenol A diglycidyl ethers or bisphenol F diglycidyl ethers are preferred.
  • the amine hardener is suitable for curing the epoxy resin.
  • Suitable fillers include mineral sands or powders, preferably calcium carbonate, silicon dioxide, or calcium magnesium carbonate (dolomite), but also fly ash, cement, gypsum, metal powders, glass beads, or hollow glass spheres.
  • Fibers such as glass fibers, basalt fibers, polypropylene fibers, polyethylene fibers, or acrylic fibers, can also be added.
  • Thixotropic agents such as pyrogenic silicon dioxide, can also be added.
  • Thinners such as benzyl alcohol, can also be added.
  • Pigments, plasticizers, accelerators, nanofillers, and stabilizers can also be added.
  • the adhesive mortar is supplied in two or three components. The resin and hardener are separate components supplied in the appropriate stoichiometric ratio.
  • the fillers and additives are preferably already mixed with the resin and/or the The hardener is mixed to provide two components. These components are to be mixed dynamically or statically until a macroscopically homogeneous mass is achieved.
  • the adhesive mortar is preferably applied at ambient temperature, i.e., between 10 °C and 35 °C.
  • the open time of the adhesive depends on the ambient temperature but is at least 20 minutes. During the open time at ambient temperature, the adhesive mortar has a viscous, stable consistency, ensuring that the applied structure is retained during curing and does not run.
  • the layer thickness of the adhesive mortar is between 0 mm and 10 mm.
  • the adhesive mortar can be applied to the wood surface completely or partially.
  • the continuous layer thickness is between 1 mm and 3 mm.
  • the surface structure protrudes an additional 0 mm to 7 mm from this.
  • the height of the grooves or surface structure is between 3 mm and 10 mm. In this case, if there is no continuous layer, the wood is visible between the grooves.
  • the adhesive mortar layer can be applied to the wooden ceiling over the entire surface or partially over the entire surface and simultaneously given a textured surface.
  • the application and structuring is carried out by means of a sled or carriage which is moved over the surface of the wooden ceiling, wherein a layer of adhesive mortar is applied to the wooden ceiling by means of the sled or carriage and at the same time the adhesive mortar layer is provided with grooves and/or projections to produce the structured surface.
  • the adhesive mortar is applied using a mortar sled, which has a toothed metal plate in the shape of a notched trowel.
  • the adhesive mortar flows through the spaces between the teeth of the sled. From the sled's reservoir, the adhesive mortar flows onto the surface of the wooden ceiling. As the sled is moved, the toothed plate distributes the mortar across the ceiling and also creates a textured surface.
  • a mortar sled can be width-adjustable and have a side stop on one side that acts as a guide alongside the wooden beam. The width of the sled is adjustable to accommodate different beam widths. The stop can be removed to create larger, flat layers of adhesive mortar, for example, on cross-laminated timber (CLT).
  • the height of the toothed plate can be adjusted so that the teeth are either on the...
  • the sheet metal rests on the wood surface or extends up to 3 mm above it.
  • the toothed sheet is advantageously replaceable.
  • the application and structuring of the adhesive mortar is carried out using nozzles, in particular by means of 3D printing.
  • a prepared section of wooden ceiling passes through a system where nozzles apply adhesive mortar to the surface of the wooden ceiling at predefined points, simultaneously creating a textured surface.
  • nozzles apply adhesive mortar to the surface of the wooden ceiling at predefined points, simultaneously creating a textured surface.
  • a 3D printer can be used, whose nozzle moves across the surface of the wooden ceiling, applying the adhesive mortar to the predefined areas.
  • the milling of grooves into the top surface of the wooden ceiling is provided for before the application of the adhesive mortar.
  • Screws can improve the positive connection between the timber ceiling and the concrete layer and/or the adhesive mortar layer, especially by creating a positive connection perpendicular to the timber ceiling, thus preventing the concrete layer from lifting.
  • screws are driven vertically or diagonally into the timber ceiling, either against the main forces or at an angle in different directions. In edge areas where the timber-concrete composite ceiling rests on supports, such screws are used to prevent the concrete layer from separating from the adhesive mortar layer or the timber ceiling. The screws are positioned so that they are completely encased by the concrete layer after its application, thereby ensuring optimal force transmission between the screws and the concrete.
  • the surface of the adhesive mortar is structured by introducing grooves into a top surface of the adhesive mortar facing away from the top surface of the wooden ceiling.
  • a notched trowel a moving spatula or texture rollers can be used for structuring.
  • the grooves are created by moving a spatula perpendicular to the top of the wooden ceiling and simultaneously moving the spatula parallel to the top of the wooden ceiling.
  • grooves can be created perpendicular to the direction of movement of the spatula.
  • the spatula is designed as a notched spatula and the grooves are made using the notched spatula.
  • the surface of the adhesive mortar is structured by introducing a sawtooth pattern into a top surface of the adhesive mortar facing away from the top surface of the wooden ceiling.
  • a sawtooth pattern can be used to achieve a directional positive fit. Shear forces, for example, are only absorbed on a steep flank of the sawtooth. This can be particularly advantageous if the direction of shear forces between the concrete layer and the adhesive mortar is known in the installed state.
  • the sawtooth pattern is applied by means of at least one roller whose outer circumference has a sawtooth structure, wherein the outer circumference of the roller rolls on the top of the adhesive mortar layer to apply the sawtooth pattern, by means of a roller which is moved perpendicular to a top of the wooden ceiling during the rolling process, or by means of a notched trowel which is moved parallel and perpendicular to a top of the wooden ceiling.
  • the introduction of the sawtooth pattern with changing orientation of the sawtooths is provided according to a direction of forces acting parallel to the top of the wood ceiling at the boundary layer between adhesive mortar and concrete layer, which is to be expected in the installed state of the wood-concrete composite ceiling.
  • the direction of the shear forces between the timber slab and the concrete is known.
  • the concrete layer changes direction under load. If a sawtooth pattern with alternating orientation, aligned with the main direction of the expected shear forces, is incorporated, the transfer of shear forces within the timber-concrete composite slab can be significantly improved, or the raised and/or recessed areas of the structured surface of the adhesive mortar can be made smaller than with a non-alternating sawtooth orientation.
  • a device according to the invention for applying adhesive mortar to a surface of a wooden ceiling has a sled or carriage, wherein the sled or carriage has a storage container for the adhesive mortar and at least one device for structuring the adhesive mortar applied to the wooden ceiling.
  • the adhesive mortar can be applied and textured simultaneously on the wooden ceiling.
  • the device for structuring has at least one toothed spatula.
  • the device for structuring comprises a scraper blade with a straight or toothed scraper edge and a mechanism for moving the scraper blade perpendicular to the surface of the wooden ceiling.
  • the device for structuring has rollers with a structured outer circumference.
  • the structured outer circumference of the rollers has teeth, serrations, saw teeth and/or projections circumferential to the rollers.
  • an adhesive mortar layer is provided on a top surface of the wooden ceiling and a concrete layer is provided on the adhesive mortar layer, wherein the adhesive mortar layer is bonded to a top surface of the wooden ceiling, wherein a top surface of the adhesive mortar layer facing away from the wooden ceiling is structured and wherein a bottom surface of the concrete layer engages in a form-fitting manner with the structuring of the top surface of the adhesive mortar layer.
  • the arrangement according to the invention is relatively simple and quick to manufacture and ensures reliable shear transfer between the wooden ceiling and the concrete layer.
  • the arrangement according to the invention can, for example, also be used in the renovation of old buildings and can be constructed from prefabricated elements if necessary.
  • a wood-concrete composite element comprises a wooden ceiling, an adhesive mortar layer on a top surface of the wooden ceiling and a concrete layer on the adhesive mortar layer, wherein the adhesive mortar layer is bonded to a top surface of the wooden ceiling, wherein a top surface of the adhesive mortar layer facing away from the wooden ceiling is structured and wherein a bottom surface of the concrete layer engages in a form-fitting manner with the structure of the top surface of the adhesive mortar layer.
  • Such a wood-concrete composite element according to the invention can, for example, be prefabricated in a factory and then transported to the construction site in its finished state and installed there.
  • the wooden ceiling can be prepared in a hall or factory by applying and structuring the adhesive mortar layer to the top surface of the wooden ceiling.
  • the wooden ceiling prepared in this way can then be covered with the concrete layer on site at the construction site, possibly already in its intended installation position in the building.
  • FIG. 1 shows, section by section and in schematic representation, a wood-concrete composite ceiling 10 according to a first embodiment of the invention, wherein a concrete layer 16 of the wood-concrete composite ceiling 10 is shown transparently.
  • the timber-concrete composite ceiling 10 has a timber ceiling 12, wherein in Fig. 1 Only a single wooden beam is shown to illustrate the wooden ceiling 12.
  • a layer of adhesive mortar 14 with a textured surface has been applied.
  • the adhesive mortar layer 14 is applied over the entire surface.
  • the adhesive mortar layer 14 is applied to the wooden ceiling and has grooves and rib-shaped projections running parallel to each other in the longitudinal direction of the wooden ceiling 12 or the illustrated wooden beam.
  • the thickness of the adhesive mortar layer 14 in the area of the grooves is between 1 mm and 3 mm.
  • the thickness of the adhesive mortar layer 14 in the area of the rib-shaped projections is between 3 mm and 10 mm.
  • the concrete layer 16 is applied to the structured surface of the adhesive mortar layer 14, as formed by the application of liquid concrete to the top of the adhesive mortar layer 14.
  • the liquid or flowable concrete penetrates the grooves of the structured surface of the adhesive mortar layer 14.
  • a positive connection exists between the concrete layer 16 and the adhesive mortar layer 14 in the directions indicated by the double arrow 18.
  • a material bond exists between the underside of the adhesive mortar layer 14 and the top of the wooden ceiling 12 or the depicted wooden beam. Shear forces in the directions indicated by the double arrow 18 can thus be reliably transferred from the concrete layer 16 to the wooden ceiling 12 and vice versa.
  • a bond also exists between the structured surface of the adhesive mortar layer 14 and the concrete layer 16 in directions parallel to the grooves of the structured surface, allowing shear forces to be transferred parallel to the top surface of the wooden ceiling 12 and parallel to the grooves.
  • the adhesive mortar layer is rough and consequently exhibits raised areas and depressions, for example, due to solids, particularly small stones, contained in the adhesive mortar or through deliberate structuring of the adhesive mortar. These raised areas and depressions are enclosed or filled by the concrete layer during its application. This creates a frictional connection, and possibly also a partial form-fit connection, between the top surface of the adhesive mortar layer and the underside of the concrete layer in directions parallel to the grooves, thus enabling the transfer of shear forces parallel to the grooves.
  • the adhesive mortar layer 14 is applied to the top surface of the wooden ceiling 12 by applying and simultaneously structuring flowable adhesive mortar. This can be done with a mortar sled or mortar trolley, such as those used, for example, in Fig. 11 and Fig. 12 This is illustrated and explained in more detail below.
  • the adhesive mortar layer 14 must be dimensionally stable before the liquid or flowable concrete is applied to the top of the adhesive mortar layer 14. After the concrete layer 16 and the adhesive mortar layer 14 have hardened, the described interlocking bond between the concrete layer 16 and the adhesive mortar layer 14, and the material bond between the adhesive mortar layer 14 and the top of the wooden ceiling 12, are established.
  • the top surface of the timber slab 12 or the top surface of the timber beam must first be free of dust and dirt.
  • the components of the adhesive mortar are mixed in a forced-action mixer to form a macroscopically homogeneous mass.
  • a suitable device for example the one described in Fig. 11
  • the adhesive mortar is applied using the devices shown in the 12 illustrations, or by means of 3D printing or purely manually, in such a way that the in Fig. 1
  • the adhesive mortar layer shown forms a flat layer with a grooved surface.
  • the beam is placed in formwork, see [image/reference].
  • Fig. 2 Only the adhesive mortar layer 14 protrudes into the formwork.
  • a reinforcing mesh is placed in the formwork on spacers.
  • the formwork is treated with a release agent before or after the installation of the beam or the timber ceiling 12. It is essential to ensure that the release agent does not come into contact with the adhesive mortar layer 14.
  • the concrete layer 16 in the form of flowable fresh concrete, is poured into the formwork and onto the textured adhesive mortar layer 14. After the concrete of layer 16 has hardened, the composite component, in other words the timber-concrete composite ceiling 10, is complete.
  • Fig. 2 shows another view of the timber-concrete composite ceiling of the Fig. 1
  • the view is directed lengthwise along the wooden beam of the wooden ceiling 12, and the concrete layer 16 is again shown translucently, so that the adhesive mortar layer 14 with its grooved structure on the upper side is clearly visible.
  • the representation of the Fig. 2 is executed as a perspective drawing.
  • a formwork 20 is schematically indicated, which, as already described, is attached to the beam of the wooden ceiling 12 before the application of the concrete layer 16 and into which flowable fresh concrete is then poured to produce the concrete layer 16.
  • FIG. 3 Figure 1 schematically shows the top surface of a wooden beam in a wooden ceiling 12, onto which a layer of adhesive mortar 24 with a textured surface has been applied.
  • the adhesive mortar layer 24 is applied partially to the top surface of the wooden ceiling 12. Consequently, the top surface of the wooden ceiling 12 is visible between the several slat-like projections of the adhesive mortar layer 24.
  • the adhesive mortar layer 24 in Fig. 3 The layer thickness in the area of the ridge-like projections is between 3 mm and 10 mm.
  • Fig. 4 shows the wooden beam of the wooden ceiling 12 with the adhesive mortar layer 14, which is already evident from the Fig. 1 and 2 This was explained.
  • the adhesive mortar layer 14 was applied over the entire surface of the top of the wooden ceiling 12. In the area of the grooves, the thickness of the adhesive mortar layer 14 is between 1 mm and 3 mm, and in the area of the slat-like projections, for example, 10 mm, and in particular between 3 mm and 10 mm.
  • Fig. 5 Figure 1 shows a wooden beam of a wooden ceiling 12, on the top of which an adhesive mortar layer 34 has been applied.
  • the adhesive mortar layer 34 is applied partially and thus does not form a continuous layer, but rather several parallel, ledge-like projections.
  • the rib-like projections of the adhesive mortar layer 34 extend transversely to the longitudinal direction of the wooden beam of the wooden ceiling 12.
  • the orientation of the rib-like projections of the adhesive mortar layers 24, 34 can be selected according to the direction of the shear forces expected between the concrete layer and the wooden ceiling in the installed state of the wood-concrete composite element according to the invention, but can also be selected, for example, based on the spatial conditions.
  • FIG. 6 Figure 1 shows a wooden beam of a wooden ceiling 12 onto which a layer of adhesive mortar 44 with a textured surface has been applied.
  • the adhesive mortar layer 44 exhibits the following characteristics: Fig. 5
  • the wooden beams of the wooden ceiling 12 have stave-like projections running perpendicular to their longitudinal direction.
  • the adhesive mortar layer 44 was applied over the entire surface.
  • the thickness of the adhesive mortar layer 44 is between 1 mm and 3 mm in the grooves between the stave-like projections and between 3 mm and 10 mm in the area of the stave-like projections.
  • Fig. 7 shows a wooden beam of a wooden ceiling 12, which is provided on its upper side with an adhesive mortar layer 54 with a structured surface.
  • the adhesive mortar layer 54 has several parallel, rib-like projections 56 that run parallel to the longitudinal direction of the wooden beam of the wooden ceiling 12. Furthermore, one upper surface of these rib-like projections is provided with spaced-apart teeth 58.
  • Grooves 60 are arranged between the rib-like projections 56.
  • the groove base of the grooves 60 is provided with spaced-apart teeth 62.
  • FIG. 8 Figure 1 shows a wooden beam of a wooden ceiling 12, the upper surface of which is coated with an adhesive mortar layer 64 with a textured surface.
  • the adhesive mortar layer 64 has several rib-like projections 66 running parallel to the longitudinal direction of the wooden beam of the wooden ceiling 12.
  • One upper surface of the rib-like projections has a sawtooth structure 68.
  • Grooves 70 are arranged between the rib-like projections 66.
  • the base of the grooves 70 is provided with a sawtooth structure 72.
  • Fig. 8 After the application of the concrete layer 16 to the adhesive mortar layer 64, forces running in a longitudinal direction along the wooden beam of the wooden ceiling 12 can be transferred.
  • Fig. 8 from bottom left to top right.
  • a positive fit can form in directions perpendicular to the wooden beam of the wooden ceiling 12, in Fig. 8 that is, from right to left or from left to right.
  • the adhesive mortar layer 64 is preferably used when the direction of the expected shear forces between the wooden ceiling 12 and the concrete layer 16 is known.
  • the orientation of the sawtooth structure can be changed between different sections of the adhesive mortar layer 64 to accommodate the direction of the expected shear forces.
  • the adhesive mortar layers 65, 64 of the Figs. 7 and 8 They are applied over the entire surface and have a layer thickness of 1 mm to 3 mm in the area of the grooves and a layer thickness between 3 mm and 10 mm in the area of the ledge-like projections.
  • FIG. 9 Figure 1 shows a section view of an arrangement 80 with a timber-concrete composite slab 90 and a lateral support 82. It can be seen that the timber slab 12 does not rest on the support 82, only the concrete layer 16 of the timber-concrete composite slab.
  • the adhesive mortar layer 64 has a sawtooth structure on its upper surface. Main shear forces are expected to act on the concrete layer 16 from the lateral support 82, directed against the sawtooth pattern on the upper surface of the adhesive mortar layer 64.
  • Fig. 9 that is, from right to left.
  • At least one screw 92 was screwed through the adhesive mortar layer 64 into the timber slab 12 before the concrete layer 16 was applied.
  • the screw 92 whose screw head is completely enclosed by the concrete layer 16, prevents forces that would separate the concrete layer 16 and the timber slab 12 and consequently cause damage to the timber slab 12.
  • Fig. 9 The forces acting from bottom to top or from top to bottom would be absorbed and introduced into the wooden ceiling 12 or into the concrete layer 16.
  • the screw 92, or another screw could also be screwed diagonally into the wooden ceiling 12, so that the screw head of the screw 92 is located above the support 82 in the concrete layer 16.
  • Fig. 10 shows a section-by-section schematic sectional view of the timber-concrete composite ceiling 90 of the Fig. 9 , where a first section 94 and a second section 96 of the timber-concrete composite ceiling 90 are shown.
  • the in Fig. 10 The left section 94 is arranged in the area of a left support 82.
  • the in Fig. 10 The right section is shown in the area of or adjacent to a right support (not shown). Consequently, when the timber-concrete composite slab 90 is installed, shear forces act between the timber slab 12 and the concrete layer 16 in the left section, which are Fig. 10 are directed from right to left, as in the one in Fig. 9
  • the section of the timber-concrete composite slab shown is 90.
  • This section is in Fig. 10 Shear forces directed to the left can be absorbed by the surface of the adhesive mortar layer 64, which has a sawtooth structure, and introduced into the wooden ceiling 12 via the material bond between the adhesive mortar layer 64 and the top of the wooden ceiling 12.
  • shear forces act in the concrete layer 16, directed from left to right. These shear forces can be absorbed by the adhesive mortar layer 64 through the sawtooth structure of the surface of the adhesive mortar layer 64, whose vertical flanks of the saw teeth are oriented to the left, and transferred into the wooden ceiling 12 via the bond between the adhesive mortar layer 64 and the top surface of the wooden ceiling 12.
  • the orientation of a sawtooth structure or, more generally, a structured surface can be adapted to the load case expected in the installed state of the timber composite ceiling 90.
  • FIG. 11 Figure 1 shows a schematic representation of a device for applying adhesive mortar to the surface of a wooden ceiling in the form of a mortar sled 100 or mortar trolley.
  • the mortar trolley 100 has a reservoir 102 for flowable adhesive mortar, which is at least partially open at the bottom. Stops 104 are arranged on the side walls of the reservoir 102. These stops abut a side wall of a wooden beam of a wooden ceiling 12, thereby preventing the adhesive mortar from running laterally over the edge of the surface of the wooden beam.
  • Fig. 11 On the right-hand side of the rear of the storage container 102, a notched trowel or a sheet metal blade 104 with serrated underside is arranged.
  • Adhesive mortar contained in the storage container 102 is applied to the top of the wooden beam of the wooden ceiling when the mortar carriage 100 is moved along its surface. Then, when the serrated underside of the sheet metal blade 104 is drawn over this layer of adhesive mortar, it is textured. The structuring is then carried out in such a way that, as shown in the Figs. 1 to 4 As shown, longitudinal, rib-like projections with intervening grooves are created along the wooden beam. The consistency of the adhesive mortar is chosen so that the resulting structure is stable and does not run.
  • the toothed sheet 104 is arranged height-adjustably on the rear wall of the storage container 102, so that, optionally, the in Fig. 3
  • the adhesive mortar layer 24 shown can be produced, in which the top of the wooden beam is visible between the strip-like projections, or that the in Fig. 4
  • the adhesive mortar layer 14 shown which is applied over the entire surface, can be produced.
  • FIG. 12 Figure 1 shows another device according to the invention for applying adhesive mortar to the surface of a wooden ceiling in the form of a further mortar sled 110.
  • the mortar sled 110 has the reservoir for adhesive mortar 102 and the stops 104.
  • a screed plate 114 with a flat underside is arranged on the rear of the reservoir 102.
  • a roller 120 with a structured outer circumference is provided to structure this flat upper surface of the adhesive mortar layer downstream of the screed plate 114.
  • the outer circumference of the roller 120 has several adjacent rings with alternating teeth and recesses. The outer circumference is divided into a total of ten sections. Between each section, the angular arrangement of the teeth changes such that a tooth of a first section is arranged next to a recess between two teeth of the adjacent second section.
  • the outer circumference of the roller 120 rolls on the flat surface of the adhesive mortar layer and then creates a textured surface of the adhesive mortar layer 54.
  • Fig. 7 similar tooth pattern.
  • the roller 120 is driven by means of a drive wheel 122, which runs upstream. of the storage container 102 rolls on the top of the wooden ceiling.
  • a rotary motion of the drive wheel 122 is transmitted to the roller 120 via a belt 124.
  • the representation of the Fig. 12 This diagram is schematic and merely illustrates one possible way to achieve a rotary movement of the roller 120.
  • the roller 120 can also be driven by an electric motor or by other suitable purely mechanical devices.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Holz-Beton-Verbunddecke, bei dem das Auftragen eines Klebemörtels auf eine Oberseite einer Holzdecke und dadurch das Herstellen einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen der Oberseite der Holzdecke und dem Klebemörtel, das Strukturieren einer Oberfläche des Klebemörtels, die der Holzdecke abgewandt ist, insbesondere beim Auftragen des Klebemörtels, so dass die strukturierte Oberfläche Erhöhungen und/oder Vertiefungen aufweist, und das Aufbringen fließfähigen Betons zum Ausbilden einer Betonschicht auf der strukturierten Oberfläche des Klebemörtels vorgesehen ist, so dass nach dem Verfestigen des Betons ein Formschluss zwischen der strukturierten Oberfläche des Klebemörtels und der Betonschicht ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Holz-Beton-Verbunddecke, eine Vorrichtung zum Auftragen von Klebemörtel auf eine Oberfläche einer Holzdecke, eine Anordnung mit einer Holzdecke und ein Holz-Beton-Verbundelement.
  • Die Holz-Beton-Verbundbauweise findet vorwiegend in Geschossdecken Verwendung. Dafür werden Holz und Beton schubfest miteinander verbunden, in der Praxis vorwiegend durch Kerven, mit anderen Worten also in das Holz gefräste Taschen, die mit dem Aufbeton ausgegossen werden, oder es werden Schrauben in die Holzdecke eingeschraubt, die nach dem Aufbringen der Betonschicht von Beton umhüllt sind.
  • Aus der europäischen Offenlegungsschrift EP 3 202 567 A1 ist eine Holz-Beton-Verbunddecke bekannt, die dadurch hergestellt wird, dass zunächst auf das Holz eine flächige Klebschicht aufgebracht wird und diese Klebschicht mit einem Granulat, beispielsweise Splitt, bestreut wird. Nach dem Aushärten des Klebstoffs ist das Granulat in den Klebstoff eingebettet und stoffschlüssig mit diesem verbunden. Andererseits ist der Klebstoff stoffschlüssig mit dem Holz verbunden. Anschließend erfolgt die Betonage auf die raue Granulatschicht. Der Verbund zwischen dem Beton und dem Granulat ist nach dem Abbinden des Betons wirksam. Nachteilig ist, dass eine Einrichtung zur regelmäßigen Streuung des Granulats erforderlich ist und dass loses Granulat vor der Betonage entfernt werden muss.
  • Aus der internationalen Offenlegungsschrift WO 2023/099306 A1 ist ein nass-in-nass geklebtes Holz-Beton-Verbundsystem bekannt. Dabei wird der Klebstoff flächig auf der Holzkomponente verteilt und anschließend der Beton vergossen, solange der Klebstoff noch nicht abgebunden ist, mit anderen Worten solange der Klebstoff noch flüssig ist. Klebstoff und Beton härten nahezu zeitgleich aus. Nach dem Aushärten ist der Verbund zwischen Beton und Klebstoff wirksam. Die Verklebung nass-in-nass ist stark witterungsabhängig und nicht für die Ausführung auf der Baustelle geeignet. Die Klebeschicht kann sich beim Aufprallen des Frischbetons verschieben, so dass es zu Fehlstellen in der Klebung kommen kann.
  • Aus der europäischen Offenlegungsschrift EP 2 787 140 A1 ist ein Verfahren zum Verkleben von Fertigteilen beschrieben, bei dem ein Betonfertigteil auf ein Holzbauteil gelegt wird, welches an der Oberseite mit Abstandshaltern versehen ist. Der entstehende Zwischenraum wird anschließend mit Klebstoff verfüllt. Dafür stehen Öffnungen zum Befüllen und Entlüften im Betonfertigteil bereit. Die Öffnungen müssen entweder durch spezielle Einbauteile bei der Betonage des Betonfertigteils oder durch Bohren erzeugt werden. Das Verkleben ist stark witterungsabhängig und daher nicht für eine Ausführung auf der Baustelle geeignet. Die Bauteile müssen ordentlich abgedichtet sein, damit der Klebstoff sich zuverlässig vollständig verteilt.
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 08 208 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Holz-Beton-Verbundelements bekannt, bei welchem das Holz auf seiner Oberseite senkrecht zur Oberseite eingeschlitzt wird. In diesen Schlitz wird ein gestanztes und/oder gekantetes Blechteil eingeklebt. Die Betonage erfolgt nach dem Aushärten des Klebstoffs und der Verbund zwischen Holz und Beton erfolgt durch eine Verzahnung des Betons mit dem Blechteil. Nachteilig ist die erforderliche mechanische Bearbeitung des Holzes durch Fräsen oder Sägen des Schlitzes zum Einkleben des Blechteils.
  • Aus der europäischen Offenlegungsschrift EP 4 317 627 A1 ist ein Verfahren zum Verkleben eines Betonfertigteils mit einem Holzbauteil beschrieben, bei dem das Betonfertigteil auf seiner späteren Oberseite liegt und mit seiner Unterseite nach oben weist. Das Betonfertigteil besitzt an der Unterseite eine Ausnehmung, welche für die Verklebung mit Klebstoff gefüllt wird. Der Holzbalken ist an der dem Klebstoff zugewandten Seite mit Abstandshaltern versehen, deren Höhe geringfügig kleiner als die Dicke der Klebstoffschichtdicke ist. Die Abstandshalter werden in den Klebstoff gedrückt, bis sie auf dem Beton aufstehen und die Holzoberfläche mit dem Klebstoff Kontakt hat. Das Verfahren erfordert zweimaliges Wenden des Betonfertigteils und spezielle Schalteile zum Herstellen der Ausnehmung. Es können sich Lufteinschlüsse zwischen Klebstoff und Holz bilden.
  • Mit der Erfindung sollen ein Verfahren zum Herstellen einer Holz-Beton-Verbunddecke, eine Vorrichtung zum Auftragen von Klebemörtel, eine Anordnung mit einer Holzdecke und ein Holz-Beton-Verbundelement verbessert werden.
  • Erfindungsgemäß ist hierzu ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1, eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 13, eine Anordnung mit den Merkmalen von Anspruch 18 bzw. ein Holz-Beton-Verbundelement mit den Merkmalen von Anspruch 19 vorgesehen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen genannt.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Holz-Beton-Verbunddecke ist das Auftragen eines Klebemörtels auf eine Oberseite einer Holzdecke und dadurch das Herstellen einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen der Oberseite der Holzdecke und dem Klebemörtel vorgesehen. Weiter ist das Strukturieren einer Oberfläche des Klebemörtels, die der Holzdecke abgewandt ist, insbesondere beim Auftragen des Klebemörtels, vorgesehen, so dass die strukturierte Oberfläche Erhöhungen und/oder Vertiefungen aufweist. Weiter ist das Aufbringen fließfähigen Betons zum Ausbilden einer Betonschicht auf der strukturierten Oberfläche des Klebemörtels vorgesehen, so dass nach dem Verfestigen des Betons ein Formschluss zwischen der strukturierten Oberfläche des Klebemörtels und der Betonschicht ausgebildet ist.
  • Das Aufbringen der Betonschicht erfolgt zweckmäßigerweise nach dem wenigstens teilweisen Verfestigen des aufgetragenen Klebemörtels. Der Klebemörtel muss zumindest an seiner Oberfläche formstabil sein, bevor der fließfähige Beton aufgebracht wird, so dass der Beton in die Vertiefungen der strukturierten Oberfläche eindringen sowie die Erhöhungen der strukturierten Oberfläche umschließen kann und sich dadurch nach dem Verfestigen des Betons der Formschluss zwischen der Betonschicht und der Klebemörtelschicht ausbilden kann. Bei der erfindungsgemäßen Holz-Beton-Verbunddecke oder einem erfindungsgemäßen Holz-Beton-Verbundsystem erfolgt infolgedessen eine Kraftübertragung zwischen Beton und Klebemörtel durch einen Formschluss, indem die Betonschicht und der Klebemörtel im Bereich der strukturierten Oberfläche miteinander verzahnt sind. Eine Kraftübertragung vom Klebemörtel zum Holz und umgekehrt erfolgt hingegen stoffschlüssig. Der Klebemörtel wird dazu an seiner der Holzdecke abgewandten Oberseite mit einer Oberflächenstruktur, beispielsweise einer Rillenstruktur, versehen, insbesondere beim Auftragen mit einer Oberflächenstruktur versehen, und härtet anschließend aus. Nach dem Aushärten wird der Beton unmittelbar auf das mit der Klebemörtelschicht versehene Holz vergossen. Nach dem Aushärten ist das Verbundbauteil tragfähig. Der Klebemörtel besteht mindestens aus einem Klebstoff und mineralischen Füllstoffen. Die Klebstoffkomponente des Klebemörtels besteht beispielsweise aus einem Epoxidharz und einem Aminhärter. Es eignen sich übliche Epoxidharze, die bei Umgebungstemperatur flüssig sind. Bevorzugt sind Bisphenol-A-Diglycidylether oder Bisphenol-F-Diglycidylether. Der Aminhärter ist geeignet, das Epoxidharz auszuhärten. Geeignete Füllstoffe sind mineralische Sande oder Mehle, bevorzugt Calciumcarbonat oder Siliciumoxid oder Calcium-Magnesium-Carbonat (Dolomit), aber auch Flugaschen, Zemente, Gipse, Metallpulver, Glaskugeln oder Glashohlkugeln. Es können außerdem Fasern, beispielsweise Glasfasern, Basaltfasern, Polypropylenfasern, Polyethylenfasern oder Acrylfasern zugesetzt werden. Es können außerdem Thixotropiermittel, beispielsweise pyrogenes Silicumdioxid, zugesetzt werden. Es können außerdem Verdünner, wie Benzylalkohol, zugesetzt werden. Es können Pigmente zugesetzt werden. Es können Weichmacher zugesetzt werden. Es können Beschleuniger zugesetzt werden. Es können Nanofüllstoffe zugesetzt werden. Es können Stabilisatoren zugesetzt werden. Der Klebemörtel wird in zwei oder drei Komponenten bereitgestellt. Harz und Härter sind jeweils getrennt und werden im passenden stöchiometrischen Verhältnis bereitgestellt. Die Füllstoffe und Additive sind bevorzugt bereits mit dem Harz und/oder dem Härter vermengt, so dass zwei Komponenten bereitgestellt werden. Die Komponenten sind dynamisch oder statisch so lange zu mischen, bis eine makroskopisch homogene Masse entsteht. Der Klebemörtel ist bevorzugt bei Umgebungstemperatur zu verarbeiten, d. h. zwischen 10 °C und 35 °C. Die offene Zeit des Klebstoffs ist abhängig von der Umgebungstemperatur. Sie beträgt jedoch mindestens 20 Minuten. Der Klebemörtel besitzt innerhalb der Offenzeit bei Umgebungstemperatur eine zähflüssige, standfeste Konsistenz, so dass die aufgebrachte Struktur während des Aushärtens erhalten bleibt und nicht zerfließt. Die Schichtdicke des Auftrags des Klebemörtels liegt zwischen 0 mm und 10 mm. Zum Holz hin kann der Klebemörtel vollflächig oder teilflächig aufgetragen sein. Die durchgehende Schichtdicke beträgt zwischen 1 mm und 3 mm. Die Oberflächenstruktur ragt weitere 0 mm bis 7 mm daraus hervor. Alternativ liegt keine durchgehende Schicht vor, dann beträgt die Höhe der Rillen bzw. der Oberflächenstruktur zwischen 3 mm und 10 mm. Zwischen den Rillen ist in diesem Fall, wenn also keine durchgehende Schicht vorliegt, dann das Holz sichtbar.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist das gleichzeitige Auftragen und Strukturieren des Klebemörtels vorgesehen.
  • Wie ausgeführt wurde, kann die Klebemörtelschicht vollflächig oder teilflächig auf die Holzdecke aufgetragen und gleichzeitig mit einer strukturierten Oberfläche versehen werden.
  • In Weiterbildung der Erfindung erfolgt das Auftragen und Strukturieren mittels eines Schlittens oder Wagens, der über die Oberfläche der Holzdecke bewegt wird, wobei mittels des Schlittens oder Wagens eine Klebemörtelschicht auf die Holzdecke aufgetragen und gleichzeitig die Klebemörtelschicht mit Nuten und/oder Vorsprüngen zum Herstellen der strukturierten Oberfläche versehen wird.
  • Beispielsweise wird der Klebemörtel mit einem Mörtelschlitten aufgetragen, der ein gezahntes Blech in Form eines Zahnspachtels hat, durch dessen Zahnzwischenräume der Klebemörtel fließt. Aus dem Vorratsbehälter des Mörtelschlittens fließt der Klebemörtel dadurch auf die Oberfläche der Holzdecke und wird beim Bewegen des Mörtelschlittens mittels des gezahnten Blechs zum einen auf der Holzdecke verteilt und zum anderen an seiner Oberseite strukturiert. Ein solcher Mörtelschlitten kann in der Breite verstellbar sein und auf einer Seite über einen seitlichen Anschlag verfügen, der als Führung neben dem Holzbalken dient. Der Schlitten ist in der Breite verstellbar, um auf die Breite von Holzbalken einstellbar zu sein. Der Anschlag kann zur Herstellung flächiger Klebmörtelschichten, beispielsweise auf Brettsperrholz, entfernt werden. Das gezahnte Blech kann in der Höhe so verstellt werden, dass die Zähne entweder auf der Holzoberfläche aufliegen oder bis zu 3 mm über dem Holz verlaufen. Das gezahnte Blech ist vorteilhafterweise austauschbar.
  • In Weiterbildung der Erfindung erfolgt das Auftragen und Strukturieren des Klebemörtels mittels Düsen, insbesondere mittels 3D-Druck.
  • Beispielsweise läuft ein vorbereitetes Teil einer Holzdecke durch eine Anlage, in der mittels Düsen der Klebemörtel an vordefinierten Stellen auf die Oberfläche der Holzdecke aufgetragen und dadurch gleichzeitig strukturiert wird. Alternativ kann ein 3D-Drucker vorgesehen sein, dessen Auftragsdüse über die Oberfläche der Holzdecke bewegt wird und dadurch den Klebemörtel an den vordefinierten Stellen auftragen kann.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist das Einfräsen von Nuten in die Oberseite der Holzdecke vor dem Auftragen des Klebemörtels vorgesehen.
  • Auf diese Weise lässt sich neben dem Stoffschluss zwischen dem Klebemörtel und der Holzdecke ein zusätzlicher Formschluss zwischen Holzdecke und Klebemörtel erzielen.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist das Anordnen von Schrauben in der Holzdecke vor dem Aufbringen der Betonschicht, insbesondere in Randbereichen der Holzdecke, vorgesehen.
  • Mittels Schrauben kann ein Formschluss zwischen der Holzdecke und der Betonschicht und/oder der Klebemörtelschicht verbessert werden, vor allem kann ein Formschluss senkrecht zur Holzdecke erzielt werden, so dass das Abheben der Betonschicht verhindert ist. Typischerweise werden Schrauben senkrecht oder schräg entgegen den hauptsächlich auftretenden Kräften oder schräg in unterschiedlichen Richtungen in die Holzdecke eingebracht. In Randbereichen, wo die Holz-Beton-Verbunddecke auf Auflagern aufliegt, werden solche Schrauben eingesetzt, um ein Lösen der Betonschicht von der Klebemörtelschicht bzw. Holzdecke zu vermeiden. Die Schrauben werden so angeordnet, dass sie nach dem Aufbringen der Betonschicht vollständig von der Betonschicht umschlossen sind, um dadurch eine möglichst gute Kraftübertragung zwischen den Schrauben und der Betonschicht zu erzielen.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist das Strukturieren der Oberfläche des Klebemörtels mittels Einbringen von Nuten in eine der Oberseite der Holzdecke abgewandte Oberseite des Klebemörtels vorgesehen.
  • Beispielsweise können zum Strukturieren ein Zahnspachtel, ein bewegter Spachtel oder auch Strukturwalzen eingesetzt werden.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist das Einbringen der Nuten mittels Bewegen eines Spachtels senkrecht zur Oberseite der Holzdecke und gleichzeitiges Bewegen des Spachtels parallel zur Oberseite der Holzdecke vorgesehen.
  • Auf diese Weise können Nuten quer zur Bewegungsrichtung des Spachtels eingebracht werden.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist der Spachtel als Zahnspachtel ausgebildet und die Nuten werden mittels des Zahnspachtels eingebracht.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist das Strukturieren der Oberfläche des Klebemörtels mittels Einbringen eines Sägezahnmusters in eine der Oberseite der Holzdecke abgewandte Oberseite des Klebemörtels vorgesehen.
  • Mittels eines Sägezahnmusters kann ein richtungsgebundener Formschluss erzielt werden. Schubkräfte werden beispielsweise nur an einer steilen Flanke der Sägezähne aufgenommen. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn eine Richtung von Schubkräften zwischen der Betonschicht und dem Klebemörtel im Einbauzustand bekannt ist.
  • In Weiterbildung der Erfindung erfolgt das Einbringen des Sägezahnmusters mittels wenigstens einer Walze, deren Außenumfang eine Sägezahnstruktur aufweist, wobei der Außenumfang der Walze zum Einbringen des Sägezahnmusters auf der Oberseite der Klebemörtelschicht abrollt, mittels einer Walze, die während des Abrollens senkrecht zu einer Oberseite der Holzdecke bewegt wird oder mittels eines Zahnspachtels, der parallel und senkrecht zu einer Oberseite der Holzdecke bewegt wird.
  • Auf diese Weise kann ein Sägezahnmuster in sehr einfacher Weise eingebracht werden.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist das Einbringen des Sägezahnmusters mit wechselnder Ausrichtung der Sägezähne entsprechend einer im verbauten Zustand der Holz-Beton-Verbunddecke zu erwartenden Richtung von parallel zur Oberseite der Holzdecke wirkenden Kräften an der Grenzschicht zwischen Klebemörtel und Betonschicht vorgesehen.
  • Beispielsweise ist bei einer Holz-Beton-Verbunddecke, die rechteckig oder quadratisch ist und an ihren Rändern aufliegt, bekannt, in welcher Richtung die Schubkräfte zwischen Holzdecke und Betonschicht im Belastungsfall verlaufen. Wird nun ein Sägezahnmuster mit wechselnder, auf die Hauptrichtung der zu erwartenden Schubkräfte abgestimmter Ausrichtung eingebracht, kann die Übertragung von Schubkräften innerhalb der Holz-Beton-Verbunddecke wesentlich verbessert werden bzw. können die Erhöhungen und/oder Vertiefungen der strukturierten Oberfläche des Klebemörtels kleiner gewählt werden als bei nicht wechselnder Ausrichtung der Sägezähne.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auftragen von Klebemörtel auf eine Oberfläche einer Holzdecke weist einen Schlitten oder Wagen auf, wobei der Schlitten oder Wagen einen Vorratsbehälter für den Klebemörtel und wenigstens eine Einrichtung zum Strukturieren des auf die Holzdecke aufgetragenen Klebemörtels aufweist.
  • Mittels eines Schlittens oder Wagens kann der Klebemörtel gleichzeitig auf die Holzdecke aufgetragen und strukturiert werden.
  • In Weiterbildung der Erfindung weist die Einrichtung zum Strukturieren wenigstens einen Zahnspachtel auf.
  • In Weiterbildung der Erfindung weist die Einrichtung zum Strukturieren eine Abziehklinge mit gerader oder gezahnter Abziehkante und einen Mechanismus zum Bewegen der Abziehklinge senkrecht zur Oberfläche der Holzdecke auf.
  • In Weiterbildung der Erfindung weist die Einrichtung zum Strukturieren Walzen mit strukturiertem Außenumfang auf.
  • In Weiterbildung der Erfindung weist der strukturierte Außenumfang der Walzen Zähne, Zacken, Sägezähne und/oder in Umfangsrichtung der Walzen umlaufende Vorsprünge auf.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einer Holzdecke ist eine Klebemörtelschicht auf einer Oberseite der Holzdecke und eine Betonschicht auf der Klebemörtelschicht vorgesehen, wobei die Klebemörtelschicht stoffschlüssig mit einer Oberseite der Holzdecke verbunden ist, wobei eine der Holzdecke abgewandte Oberseite der Klebemörtelschicht strukturiert ist und wobei eine Unterseite der Betonschicht formschlüssig in die Strukturierung der Oberseite der Klebemörtelschicht eingreift.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung ist vergleichsweise einfach und schnell herzustellen und stellt eine zuverlässige Schubübertragung zwischen der Holzdecke und der Betonschicht sicher. Die erfindungsgemäße Anordnung kann beispielsweise auch bei der Sanierung von Altbauten eingesetzt werden und kann erforderlichenfalls aus Fertigelementen aufgebaut werden.
  • Ein erfindungsgemäßes Holz-Beton-Verbundelement weist eine Holzdecke auf, eine Klebemörtelschicht auf einer Oberseite der Holzdecke und eine Betonschicht auf der Klebemörtelschicht, wobei die Klebemörtelschicht stoffschlüssig mit einer Oberseite der Holzdecke verbunden ist, wobei eine der Holzdecke abgewandte Oberseite der Klebemörtelschicht strukturiert ist und wobei eine Unterseite der Betonschicht formschlüssig in die Strukturierung der Oberseite der Klebemörtelschicht eingreift.
  • Ein solches erfindungsgemäßes Holz-Beton-Verbundelement kann beispielsweise in einer Fabrik vorgefertigt und dann im fertigen Zustand auf die Baustelle transportiert und dort eingebaut werden. Alternativ kann die Holzdecke in einer Halle oder einer Fabrik so vorbereitet werden, dass die Klebemörtelschicht auf die Oberseite der Holzdecke aufgebracht und strukturieret wird. Die so vorbereitete Holzdecke kann dann vor Ort auf der Baustelle, gegebenenfalls bereits in der vorgesehenen Einbauposition im Bauwerk, mit der Betonschicht versehen werden.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Einzelmerkmale der verschiedenen, dargestellten und/oder beschriebenen Ausführungsformen lassen sich dabei in beliebiger Weise miteinander kombinieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. Dies gilt auch für die Kombination von Einzelmerkmalen ohne weitere Einzelmerkmale, mit denen sie im Zusammenhang dargestellt und/oder beschrieben sind. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische, abschnittsweise Darstellung einer Holz-Beton-Verbunddecke gemäß einer ersten Ausführungsform,
    Fig. 2
    die Holz-Beton-Verbunddecke der Fig. 1 aus einem anderen Blickwinkel,
    Fig. 3
    eine abschnittsweise schematische Darstellung einer Holzdecke mit einer Klebemörtelschicht mit strukturierter Oberfläche gemäß einer zweiten Ausführungsform,
    Fig. 4
    eine abschnittsweise schematische Darstellung der Holzdecke mit strukturierter Klebemörtelschicht der Fig. 1,
    Fig. 5
    eine abschnittsweise schematische Darstellung einer Holzdecke mit einer Klebemörtelschicht mit strukturierter Oberfläche gemäß einer dritten Ausführungsform,
    Fig. 6
    eine abschnittsweise schematische Darstellung einer Holzdecke mit einer Klebemörtelschicht mit strukturierter Oberfläche gemäß einer vierten Ausführungsform,
    Fig. 7
    eine abschnittsweise schematische Darstellung einer Holzdecke mit einer Klebemörtelschicht mit strukturierter Oberfläche gemäß einer fünften Ausführungsform,
    Fig. 8
    eine abschnittsweise schematische Darstellung einer Holzdecke mit einer Klebemörtelschicht mit strukturierter Oberfläche gemäß einer sechsten Ausführungsform,
    Fig. 9
    eine abschnittsweise, schematische Schnittansicht einer Holz-Beton-Verbunddecke im Bereich eines seitlichen Auflagers,
    Fig. 10
    eine abschnittsweise, schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Holz-Beton-Verbunddecke,
    Fig. 11
    eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Auftragen von Klebemörtel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und
    Fig. 12
    eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Auftragen von Klebemörtel gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • Fig. 1 zeigt abschnittsweise und in schematischer Darstellung eine Holz-Beton-Verbunddecke 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei eine Betonschicht 16 der Holz-Beton-Verbunddecke 10 durchsichtig dargestellt ist.
  • Die Holz-Beton-Verbunddecke 10 weist eine Holzdecke 12 auf, wobei in Fig. 1 lediglich ein einzelner Holzbalken zur Verdeutlichung der Holzdecke 12 dargestellt ist.
  • Auf eine Oberseite der Holzdecke 12, die in Fig. 1 oben liegt, ist eine Klebemörtelschicht 14 mit einer strukturierten Oberfläche aufgebracht worden. Die Klebemörtelschicht 14 ist vollflächig auf die Holzdecke 12 aufgetragen und weist in Längsrichtung der Holzdecke 12 bzw. des dargestellten Holzbalkens verlaufende parallel zueinander angeordnete Nuten und leistenförmige Vorsprünge auf. Im Bereich der Nuten beträgt die Schichtdicke der Klebemörtelschicht 14 erfindungsgemäß zwischen 1 mm und 3 mm. Im Bereich der leistenförmigen Vorsprünge liegt die Schichtdicke erfindungsgemäß zwischen 3 mm und 10 mm.
  • Auf die dadurch gebildete strukturierte Oberfläche der Klebemörtelschicht 14 ist die Betonschicht 16 aufgebracht, wobei die Betonschicht 16 dadurch aufgebracht wird, dass flüssiger Beton auf die Oberseite der Klebemörtelschicht 14 aufgebracht wird. Der flüssige bzw. fließfähige Beton dringt in die Nuten der strukturierten Oberfläche der Klebemörtelschicht 14 ein. Nach dem Aushärten des Betons existiert dadurch in den Richtungen des Doppelpfeils 18 ein Formschluss zwischen der Betonschicht 16 und der Klebemörtelschicht 14. Zwischen einer Unterseite der Klebemörtelschicht 14 und der Oberseite der Holzdecke 12 bzw. des dargestellten Holzbalkens liegt ein Stoffschluss vor. Schubkräfte in den Richtungen des Doppelpfeils 18 können dadurch zuverlässig von der Betonschicht 16 in die Holzdecke 12 und umgekehrt übertragen werden.
  • Auch in Richtungen parallel zu den Nuten der strukturierten Oberfläche ist eine Verbindung zwischen der strukturierten Oberfläche der Klebemörtelschicht 14 und der Betonschicht 16 fest, so dass Schubkräfte parallel zur Oberseite der Holzdecke 12 und parallel zu den Nuten übertragen werden können. Die Klebemörtelschicht ist rau und weist infolgedessen Erhebungen und Vertiefungen auf, beispielsweise durch Feststoffe, insbesondere kleine Steine, die in dem Klebemörtel enthalten sind oder durch bewusstes Strukturieren des Klebemörtels. Diese Erhebungen und Vertiefungen werden beim Aufbringen der Betonschicht von dem Beton umschlossen beziehungsweise ausgefüllt. Dadurch entsteht ein Reibschluss, gegebenfalls teilweise auch ein Formschluss zwischen der Oberseite der Klebemörtelschicht und der Unterseite der Betonschicht auf in Richtungen parallel zu den Nuten, so dass auch Schubkräfte parallel zu den Nuten übertragen werden können.
  • Die Klebemörtelschicht 14 wird dadurch auf die Oberseite der Holzdecke 12 aufgebracht, dass fließfähiger Klebemörtel aufgetragen und gleichzeitig strukturiert wird. Dies kann mit einem Mörtelschlitten oder Mörtelwagen erfolgen, wie er beispielsweise in Fig. 11 und Fig. 12 dargestellt ist und nachfolgend noch erläutert wird. Die Klebemörtelschicht 14 muss formstabil sein, bevor der flüssige bzw. fließfähige Beton auf die Oberseite der Klebemörtelschicht 14 aufgetragen wird. Nach dem Aushärten der Betonschicht 16 und dem Aushärten der Klebemörtelschicht 14 liegt dann der beschriebene Formschluss zwischen der Betonschicht 16 und der Klebemörtelschicht 14 und der Stoffschluss zwischen der Klebemörtelschicht 14 und der Oberseite der Holzdecke 12 vor.
  • Beim Herstellen der Holz-Beton-Verbunddecke 10 muss zunächst die Oberseite der Holzdecke 12 bzw. die Oberseite des Holzbalkens staub- und schmutzfrei sein. Die Bestandteile des Klebemörtels werden in einem Zwangsmischer zu einer makroskopisch homogenen Masse vermischt. Mit einer geeigneten Vorrichtung, beispielsweise den in Fig. 11 bzw. 12 dargestellten Vorrichtungen oder mittels 3D-Druck oder rein händisch, wird der Klebemörtel so aufgetragen, dass die in Fig. 1 dargestellte Klebemörtelschicht als flächige Schicht mit einer Rillenstruktur an ihrer Oberseite entsteht. Nachdem der Klebemörtel ausgehärtet ist, wird der Balken so in eine Schalung gelegt, siehe Fig. 2, dass lediglich die Klebemörtelschicht 14 in die Schalung hineinragt. Gegebenenfalls wird eine Bewehrungsmatte auf Abstandshaltern in die Schalung gelegt. Gegebenenfalls wird die Schalung vor oder nach Einbau des Balkens bzw. der Holzdecke 12 mit einem Trennmittel behandelt. Dabei ist unbedingt darauf zu achten, dass das Trennmittel nicht die Klebemörtelschicht 14 benetzt. Anschließend wird die Betonschicht 16 in Form fließfähigen Frischbetons in die Schalung und auf die strukturierte Klebemörtelschicht 14 vergossen. Nach dem Aushärten des Betons der Betonschicht 16 ist das Verbundbauteil, mit anderen Worten die Holz-Beton-Verbunddecke 10, fertiggestellt.
  • Fig. 2 zeigt eine weitere Ansicht der Holz-Beton-Verbunddecke der Fig. 1. Der Blick geht dabei in Längsrichtung des Holzbalkens der Holzdecke 12 und die Betonschicht 16 ist wieder durchscheinend dargestellt, so dass die Klebemörtelschicht 14 mit der Rillenstruktur an ihrer Oberseite gut zu erkennen ist. Die Darstellung der Fig. 2 ist als perspektivische Darstellung ausgeführt. In Fig. 2 ist schematisch noch eine Schalung 20 angedeutet, die, wie bereits beschrieben wurde, vor dem Aufbringen der Betonschicht 16 an dem Balken der Holzdecke 12 befestigt wird und in die dann fließfähiger Frischbeton zum Herstellen der Betonschicht 16 eingebracht wird.
  • Fig. 3 zeigt schematisch die Oberseite eines Holzbalkens einer Holzdecke 12, auf die eine Klebemörtelschicht 24 mit strukturierter Oberfläche aufgebracht wurde. Die Klebemörtelschicht 24 ist teilflächig auf die Oberseite der Holzdecke 12 aufgetragen. Zwischen den mehreren leistenartigen Vorsprüngen der Klebemörtelschicht 24 ist infolgedessen die Oberseite der Holzdecke 12 zu sehen. Die Klebemörtelschicht 24 in Fig. 3 weist im Bereich der leistenartigen Vorsprünge eine Schichtdicke zwischen 3 mm und 10 mm auf.
  • Fig. 4 zeigt den Holzbalken der Holzdecke 12 mit der Klebemörtelschicht 14, die bereits anhand der Fig. 1 und 2 erläutert wurde. Die Klebemörtelschicht 14 ist hierbei vollflächig auf die Oberseite der Holzdecke 12 aufgetragen worden. Im Bereich der Nuten liegt eine Schichtdicke der Klebemörtelschicht 14 zwischen 1 mm und 3 mm, im Bereich der leistenartigen Vorsprünge beispielsweise 10mm, insbesondere zwischen 3 mm und 10 mm.
  • Fig. 5 zeigt einen Holzbalken einer Holzdecke 12, auf dessen Oberseite eine Klebemörtelschicht 34 aufgetragen wurde. Die Klebemörtelschicht 34 ist teilflächig aufgetragen und bildet somit keine durchgehende Schicht, sondern lediglich mehrere parallel zueinander angeordnete leistenartige Vorsprünge. Im Unterschied zur Klebemörtelschicht 24 der Fig. 3 verlaufen die leistenartigen Vorsprünge der Klebemörtelschicht 34 quer zur Längsrichtung des Holzbalkens der Holzdecke 12. Eine Ausrichtung der leistenartigen Vorsprünge der Klebemörtelschichten 24, 34 kann entsprechend der Richtung der im Einbauzustand des erfindungsgemäßen Holz-Beton-Verbundelements zu erwartenden Richtungen der Schubkräfte zwischen Betonschicht und Holzdecke gewählt werden, kann aber beispielsweise auch aufgrund der räumlichen Gegebenheiten gewählt werden. Wie bereits ausgeführt wurde, ist auch eine Übertragung von Kräften, die parallel zur Oberseite der Holzdecke und parallel zu den Nuten der leistenartigen Vorsprünge verlaufen, zwischen der Oberseite der Klebemörtelschicht und einer Unterseite einer Betonschicht, die auf der Klebemörtelschicht aufliegt, möglich. Bei der Klebemörtelschicht 34 der Fig. 5 ist zwischen den leistenartigen Vorsprüngen die Oberseite der Holzdecke 12 zu erkennen.
  • Fig. 6 zeigt einen Holzbalken einer Holzdecke 12, auf die eine Klebemörtelschicht 44 mit strukturierter Oberfläche aufgetragen wurde. Die Klebemörtelschicht 44 weist wie die Klebemörtelschicht 34 der Fig. 5 quer zur Längsrichtung des Holzbalkens der Holzdecke 12 verlaufende leistenartige Vorsprünge auf. Die Klebemörtelschicht 44 wurde aber vollflächig aufgetragen. Eine Schichtdicke der Klebemörtelschicht 44 beträgt in den Nuten zwischen den leistenartigen Vorsprüngen zwischen 1 mm und 3 mm und im Bereich der leistenartigen Vorsprünge zwischen 3 mm und 10 mm.
  • Fig. 7 zeigt einen Holzbalken einer Holzdecke 12, der an seiner Oberseite mit einer Klebemörtelschicht 54 mit strukturierter Oberfläche versehen ist.
  • Die Klebemörtelschicht 54 weist mehrere, parallel zueinander angeordnete leistenartige Vorsprünge 56 auf, die parallel zur Längsrichtung des Holzbalkens der Holzdecke 12 verlaufen. Eine Oberseite dieser leistenartigen Vorsprünge ist darüber hinaus mit im Abstand voneinander angeordneten Zähnen 58 versehen.
  • Zwischen den leistenartigen Vorsprüngen 56 sind Nuten 60 angeordnet. Der Nutgrund der Nuten 60 ist mit voneinander beabstandeten Zähnen 62 versehen.
  • Nach dem Aufgießen einer Betonschicht auf die Oberseite der Klebemörtelschicht 54 bildet sich dadurch nach dem Aushärten der Betonschicht 16 ein Formschluss sowohl parallel zur Längsrichtung des Holzbalkens der Holzdecke 12 als auch quer zur Längsrichtung des Holzbalkens der Holzdecke 12 aus.
  • Fig. 8 zeigt einen Holzbalken einer Holzdecke 12, der auf seiner Oberseite mit einer Klebemörtelschicht 64 mit strukturierter Oberfläche versehen ist. Die Klebemörtelschicht 64 weist mehrere parallel zur Längsrichtung des Holzbalkens der Holzdecke 12 verlaufende leistenartige Vorsprünge 66 auf. Eine Oberseite der leistenartigen Vorsprünge ist mit einer Sägezahnstruktur 68 versehen.
  • Zwischen den leistenartigen Vorsprüngen 66 sind Nuten 70 angeordnet. Ein Nutgrund der Nuten 70 ist mit einer Sägezahnstruktur 72 versehen.
  • Nach dem Aufbringen der Betonschicht 16 auf die Klebemörtelschicht 64 können in einer Längsrichtung des Holzbalkens der Holzdecke 12 verlaufende Kräfte, in Fig. 8 von links unten nach rechts oben, übertragen werden. Ein Formschluss kann sich in Richtungen quer zum Holzbalken der Holzdecke 12 ausbilden, in Fig. 8 also von rechts nach links bzw. von links nach rechts.
  • Die Klebemörtelschicht 64 wird vorzugsweise dann eingesetzt, wenn eine Richtung der zu erwartenden Schubkräfte zwischen der Holzdecke 12 und der Betonschicht 16 bekannt ist. Eine Ausrichtung der Sägezahnstruktur kann zwischen unterschiedlichen Abschnitten der Klebemörtelschicht 64 geändert werden, um der Richtung der zu erwartenden Schubkräfte Rechnung zu tragen.
  • Die Klebemörtelschichten 65, 64 der Fig. 7 und 8 sind jeweils vollflächig aufgetragen und weisen im Bereich der Nuten eine Schichtdicke von 1 mm bis 3 mm und im Bereich der leistenartigen Vorsprünge eine Schichtdicke zwischen 3 mm und 10 mm auf.
  • Fig. 9 zeigt eine abschnittsweise Schnittansicht einer Anordnung 80 mit einer Holz-Beton-Verbunddecke 90 und einem seitlichen Auflager 82. Es ist zu erkennen, dass die Holzdecke 12 nicht auf dem Auflager 82 aufliegt, lediglich die Betonschicht 16 der Holz-Beton-Verbunddecke. Die Klebemörtelschicht 64 ist an ihrer Oberseite mit einer Sägezahnstruktur versehen. Ausgehend von dem seitlichen Auflager 82 sind in der Betonschicht 16 Hauptschubkräfte zu erwarten, die gegen die Sägezähne der Oberseite der Klebemörtelschicht 64 gerichtet sind, in Fig. 9 also von rechts nach links.
  • Um in dem dargestellten Randbereich der Holz-Beton-Verbunddecke 90 das Abheben der Betonschicht 16 von der Holzdecke 12 zu verhindern, ist vor dem Aufbringen der Betonschicht 16 wenigstens eine Schraube 92 durch die Klebemörtelschicht 64 in die Holzdecke 12 eingeschraubt worden. Mittels der Schraube 92, die im Bereich ihres Schraubenkopfs vollständig von der Betonschicht 16 umschlossen ist, können Kräfte, die die Betonschicht 16 und die Holzdecke 12 voneinander trennen würden und die infolgedessen in Fig. 9 von unten nach oben bzw. von oben nach unten wirken würden, aufgenommen und in die Holzdecke 12 bzw. in die Betonschicht 16 eingeleitet werden. Alternativ könnte die Schraube 92, oder eine weitere Schraube, auch schräg in die Holzdecke 12 eingeschraubt werden, so dass der Schraubenkopf der Schraube 92 oberhalb des Auflagers 82 in der Betonschicht 16 angeordnet ist.
  • Fig. 10 zeigt eine abschnittsweise schematische Schnittansicht der Holz-Beton-Verbunddecke 90 der Fig. 9, wobei ein erster Abschnitt 94 und ein zweiter Abschnitt 96 der Holz-Beton-Verbunddecke 90 dargestellt sind.
  • Der in Fig. 10 linke Abschnitt 94 ist im Bereich eines linken Auflagers 82 angeordnet. Der in Fig. 10 rechte Abschnitt ist im Bereich oder angrenzend an ein nicht dargestelltes rechtes Auflager dargestellt. Im Einbauzustand der Holz-Beton-Verbunddecke 90 wirken infolgedessen zwischen der Holzdecke 12 und der Betonschicht 16 im linken Abschnitt Schubkräfte, die in Fig. 10 von rechts nach links gerichtet sind, wie in dem in Fig. 9 dargestellten Abschnitt der Holz-Beton-Verbunddecke 90. Diese in Fig. 10 nach links gerichteten Schubkräfte können durch die mit einer Sägezahnstruktur versehene Oberfläche der Klebemörtelschicht 64 aufgenommen und über den Stoffschluss zwischen der Klebemörtelschicht 64 und der Oberseite der Holzdecke 12 in die Holzdecke 12 eingeleitet werden.
  • Im Bereich des in Fig. 10 rechts dargestellten Abschnitts 96 wirken indessen in der Betonschicht 16 Schubkräfte, die von links nach rechts gerichtet sind. Diese Schubkräfte können durch die Sägezahnstruktur der Oberfläche der Klebemörtelschicht 64, deren senkrechte Flanken der Sägezähne nach links ausgerichtet sind, von der Klebemörtelschicht 64 aufgenommen und über den Stoffschluss zwischen der Klebemörtelschicht 64 und der Oberseite der Holzdecke 12 in die Holzdecke 12 eingeleitet werden.
  • Gemäß der Erfindung kann also eine Ausrichtung einer Sägezahnstruktur oder allgemein einer strukturierten Oberfläche an den im Einbauzustand der Holz-Verbund-Decke 90 zu erwartenden Lastfall angepasst werden.
  • Fig. 11 zeigt eine Vorrichtung zum Auftragen von Klebemörtel auf eine Oberfläche einer Holzdecke in Form eines Mörtelschlittens 100 oder Mörtelwagens in schematischer Darstellung. Der Mörtelwagen 100 weist einen unten zumindest abschnittsweise offenen Vorratsbehälter 102 für fließfähigen Klebemörtel auf. An den Seitenwänden des Vorratsbehälters 102 sind Anschläge 104 angeordnet, die an einer Seitenwand eines Holzbalkens einer Holzdecke 12 anschlagen und dadurch verhindern, dass der Klebemörtel seitlich über den Rand der Oberfläche des Holzbalkens hinunterläuft. An der in Fig. 11 rechts angeordneten Rückseite des Vorratsbehälters 102 ist ein Zahnspachtel bzw. ein an seiner Unterseite gezahntes Blech 104 angeordnet. In dem Vorratsbehälter 102 angeordneter Klebemörtel wird beim Bewegen des Mörtelschlittens 100 entlang der Oberfläche eines Holzbalkens auf die Oberseite des Holzbalkens der Holzdecke aufgebracht und dann, wenn die gezahnte Unterseite des gezahnten Blechs 104 über diese Klebemörtelschicht gezogen wird, strukturiert. Die Strukturierung erfolgt dann in der Weise, dass, wie in den Fig. 1 bis 4 gezeigt ist, in Längsrichtung des Holzbalkens verlaufende leistenartige Vorsprünge mit dazwischenliegenden Nuten erzeugt werden. Die Konsistenz des Klebemörtels ist so gewählt, dass die erzeugte Strukturierung standfest ist und nicht zerfließt. Das gezahnte Blech 104 ist an der Rückwand des Vorratsbehälters 102 höhenverstellbar angeordnet, so dass wahlweise die in Fig. 3 dargestellte Klebemörtelschicht 24 erzeugt werden kann, bei der zwischen den leistenartigen Vorsprüngen die Oberseite des Holzbalkens sichtbar ist, oder dass die in Fig. 4 dargestellte Klebemörtelschicht 14, die vollflächig aufgetragen ist, erzeugt werden kann.
  • Fig. 12 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auftragen von Klebemörtel auf eine Oberfläche einer Holzdecke in Form eines weiteren Mörtelschlittens 110. Der Mörtelschlitten 110 weist den Vorratsbehälter für Klebemörtel 102 und die Anschläge 104 auf. An der Rückseite des Vorratsbehälters 102 ist ein Abziehblech 114 mit gerader Unterseite angeordnet. Beim Bewegen des Mörtelschlittens 110 in Längsrichtung eines Holzbalkens einer Holzdecke wird somit mittels der Unterkante des Abziehblechs 114 eine an ihrer Oberseite ebene Klebstoffmörtelschicht erzeugt. Um diese stromabwärts des Abziehblechs 114 ebene Oberseite der Klebstoffmörtelschicht zu strukturieren, ist eine Walze 120 mit strukturiertem Außenumfang vorgesehen. Der Außenumfang der Walze 120 weist mehrere nebeneinander angeordnete Ringe mit einander abwechselnden Zähnen und Vertiefungen auf. Der Außenumfang ist in insgesamt zehn Abschnitte unterteilt. Zwischen jedem Abschnitt wechselt eine Winkelanordnung der Zähne dergestalt, dass ein Zahn eines ersten Abschnitts neben einer Vertiefung zwischen zwei Zähnen des benachbarten zweiten Abschnitts angeordnet ist.
  • Der Außenumfang der Walze 120 rollt auf der ebenen Oberfläche der Klebemörtelschicht ab und erzeugt dann ein der strukturierten Oberfläche der Klebemörtelschicht 54 der Fig. 7 ähnliches Zahnmuster. Die Walze 120 wird mittels eines Antriebsrads 122 angetrieben, die stromaufwärts des Vorratsbehälters 102 auf der Oberseite der Holzdecke abrollt. Eine Drehbewegung des Antriebsrads 122 wird über einen Riemen 124 auf die Walze 120 übertragen. Wie ausgeführt wurde, ist die Darstellung der Fig. 12 schematisch und es soll lediglich eine Möglichkeit zum Erzielen einer Drehbewegung der Walze 120 dargestellt werden. Selbstverständlich kann die Walze 120 im Rahmen der Erfindung auch mittels eines Elektromotors oder mittels geeigneter anderer rein mechanischer Vorrichtungen angetrieben werden.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Herstellen eine Holz-Beton-Verbunddecke, gekennzeichnet durch Auftragen eines Klebemörtels auf eine Oberseite einer Holzdecke und dadurch Herstellen einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen der Oberseite der Holzdecke und dem Klebemörtel, Strukturieren einer Oberfläche des Klebemörtels, die der Holzdecke abgewandt ist, insbesondere beim Auftragen des Klebemörtels, so dass die strukturierte Oberfläche Erhöhungen und/oder Vertiefungen aufweist, und Aufbringen fließfähigen Betons zum Ausbilden einer Betonschicht auf der strukturierten Oberfläche des Klebemörtels, wobei der Klebemörtel zumindest an seiner strukturierten Oberfläche formstabil ist, bevor der fließförmige Beton aufgebracht wird, so dass nach dem Verfestigen der Betons ein Formschluss zwischen der strukturierten Oberfläche des Klebemörtels und der Betonschicht ausgebildet ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch gleichzeitiges Auftragen und Strukturieren des Klebemörtels.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Auftragen und Strukturieren mittels eines Schlittens oder Wagens, der über die Oberfläche der Holzdecke bewegt wird, wobei mittels des Schlittens oder Wagens eine Klebemörtelschicht auf die Holzdecke aufgetragen und gleichzeitig die Klebemörtelschicht mit Nuten und/oder Vorsprüngen zum Herstellen der strukturierten Oberfläche versehen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Auftragen und Strukturieren des Klebemörtels mittels Düsen, insbesondere mittels 3D-Druck.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einfräsen von Nuten in die Oberseite der Holzdecke vor dem Auftragen des Klebemörtels, und/oder gekennzeichnet durch Anordnen von Schrauben in der Holzdecke vor dem Aufbringen der Betonschicht, insbesondere in Randbereichen der Holzdecke.
  6. Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Strukturieren der Oberfläche des Klebemörtels mittels Einbringen von Nuten in eine der Oberseite der Holzdecke abgewandten Oberseite des Klebemörtels, insbesondere gekennzeichnet durch Einbringen der Nuten mittels Bewegen eines Spachtels senkrecht zur Oberseite der Holzdecke und gleichzeitiges Bewegen des Spachtels parallel zur Oberseite der Holzdecke.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Spachtel als Zahnspachtel ausgebildet ist und dass die Nuten mittels des Zahnspachtels eingebracht werden.
  8. Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Strukturieren der Oberfläche des Klebemörtels mittels Einbringen eines Sägezahnmusters in eine der Oberseite der Holzdecke abgewandte Oberseite des Klebemörtels, insbesondere gekennzeichnet durch Einbringen des Sägezahnmusters mittels wenigstens einer Walze, deren Außenumfang eine Sägezahnstruktur aufweist, wobei der Außenumfang der Walze zum Einbringen des Sägezahnmusters auf der Oberseite der Klebemörtelschicht abrollt, mittels einer Walze, die während des Abrollens senkrecht zu einer Oberseite der Holzdecke bewegt wird oder mittels eines Zahnspachtels, der parallel und senkrecht zu einer Oberseite der Holzdecke bewegt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Einbringen des Sägezahnmusters mit wechselnder Ausrichtung der Sägezähne entsprechend einer im verbauten Zustand der Holz-Beton-Verbunddecke zu erwartenden Richtung von parallel zur Oberseite der Holzdecke wirkenden Kräften an der Grenzschicht zwischen Klebemörtel und Betonschicht.
  10. Vorrichtung zum Auftragen von Klebemörtel auf eine Oberfläche einer Holzdecke, gekennzeichnet durch einen Schlitten oder Wagen, wobei der Schlitten oder Wagen einen Vorratsbehälter für den Klebemörtel und wenigstens eine Einrichtung zum Strukturieren des auf die Holzdecke aufgetragenen Klebemörtels aufweist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Strukturieren wenigstens einen Zahnspachtel aufweist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Strukturieren wenigstens eine Abziehklinge mit gerader oder gezahnter Abziehkante und einen Mechanismus zum Bewegen der Abziehklinge senkrecht zur Oberfläche der Holzdecke aufweist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Strukturieren wenigstens eine Walze mit strukturiertem Außenumfang aufweist, insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass der strukturierte Außenumfang der Walze Zähne, Zacken, Sägezähne und/oder in Umfangsrichtung der Walzen umlaufende Vorsprünge aufweist.
  14. Anordnung mit einer Holzdecke, gekennzeichnet durch eine Klebemörtelschicht auf einer Oberseite der Holzdecke und eine Betonschicht auf der Klebemörtelschicht, wobei die Klebemörtelschicht stoffschlüssig mit einer Oberseite der Holzdecke verbunden ist, wobei eine der Holzdecke abgewandte Oberseite der Klebemörtelschicht strukturiert ist und wobei eine Unterseite der Betonschicht formschlüssig in die Strukturierung der Oberseite der Klebemörtelschicht eingreift.
  15. Holz-Beton-Verbundelement mit einer Holzdecke, gekennzeichnet durch eine Klebemörtelschicht auf einer Oberseite der Holzdecke und einer Betonschicht auf der Klebemörtelschicht, wobei die Klebemörtelschicht stoffschlüssig mit einer Oberseite der Holzdecke verbunden ist, wobei eine der Holzdecke abgewandte Oberseite der Klebemörtelschicht strukturiert ist und wobei eine Unterseite der Betonschicht formschlüssig in die Strukturierung der Oberseite der Klebemörtelschicht eingreift.
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