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Verfahren zur Herstellung von Bauteilen, wie z. B. Trägern,
Balken, Stützen, aus einzelnen geformten Elementen mit
Hilfe von unter Druck eingespritztem Zementmörtel
Es ist bekannt, Bauteile, wie z. B. Träger, Balken oder Stützen aus mehreren miteinander verbundenen Hohlsteinen aus gebranntem Ton, in deren Wandungen sich durchgehende Kanäle für die Aufnahme von Eiseneinlagen befinden, in der Weise herzustellen, dass die Hohlsteine aneinandergelegt werden, worauf nach Einbringung der Eiseneinlagen in die in den Wänden vorgesehenen Kanäle das Ausfüllen der Kanäle mit zementmörtel angeschlossen wird, der unter Druck bis zur Füllung der Kanäle mit Zementmörtel eingefüllt wird.
Die Erfindung baut darauf auf und betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilen, wie z. B.
Trägern, Balken, Stützen aus einzelnen geformten Elementen aus porösem Material, insbesondere gebranntem Ton, die aneinandergelegt und mit Eiseneinlagen versehen sind, die in durch eine Elementenreihe hindurchgehende Löcher einbetoniert werden und in die nach Bildung einer Elementenreihe Zementmörtel unter Druck eingespritzt wird. Die Erfindung besteht darin, dass der Druck nach Beendigung der Füllung der Löcher bis zur Sättigung der porösen Elemente mit aus dem Mörtel ausgepresstem Wasser aufrechterhalten wird. Der Druck wird hiebei längstens bis zum Beginn der Abbindung aufrechterhalten.
Bei der erfindungsgemässen Verwendung poröser Elemente, z. B. von Steinen aus gebranntem Ton, wirkt sich das Verfahren deshalb günstig aus, weil der poröse Ton das Bestreben hat, dem Zementmörtel das Wasser zu entziehen. Der hiedurch entstehende Leerraum wird durch die Aufrechterhaltung des Drukkes, unter dem der Mörtel eingespritzt worden ist, ausgefüllt. Es entsteht auf diese Weise ein sehr dichter und damit sehr fester Beton unter Vermeidung von Hohlräumen und Rissen. Bei der erfindungsgemä- ssen Verwendung poröser Steine kann daher der Zementmörtel wesentlich dünner angesetzt werden, als bei den üblichen Betonkonstruktionen, ohne dass die Festigkeit hierunter leidet.
Durch die Aufrechterhaltung des Druckes nach Füllung der Kanäle wird der Mörtel sehr fest gegen die Steinwand gedrückt und mit den feinen Partikeln in die Poren des Steines hineingedrückt, so dass sich ein besonders fester Verband zwischen Zementmörtel und Stein ergibt. An der Trennungsstelle zwischen Zementmörtel und Stein findet durch die Aufrechterhaltung des Druckes eine besonders starke Anreicherung von Zement statt. Die feinsten Partikel der Zementmörtelmischung dringen ziemlich tief in die Oberflächenporen des Steines ein und erhöhen die Verbundwirkung. Bei sehr langer Druckanwendung und der Verwendung von gebranntem Tonziegel wird das Zementmörtelwasser bei dem Hindurchdrücken durch die Steinwandung vollkommen von den Zementmörtelpartikeln befreit und tritt gefiltert an der Oberfläche des Tonziegels aus.
Der Spritzdruck wird so lange aufrechterhalten, bis der poröse Stein mit dem aus dem Zementmörtel ausgepressten Wasser gesättigt ist. Der Grad der Entwässerung des Zementmörtels und der damit in Zusammenhang stehenden Verdichtung des Betons richtet sich nach dem jeweiligen Bedürfnis und dem Grad der Porosität der verwendeten Bauelemente.
Um zu verhindern, dass der Zementmörtel bei der Druckanwendung aus den Stossfugen zwischen den
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Elementen herausgespritzt wird, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, wenigstens einen Teil des Kor- nes des Zementmörtels so zu bemessen, dass dessen grösster Querschnitt etwa gleich gross wie oder grösser als der Spalt zwischen den einzelnen Bauelementen ist. Auf diese Weise verschliessen die grösseren Kör- ner des Zementmörtels während des Spritzvorganges die Fuge zwischen den Bauelementen allmählich, so dass ein Herausspritzen des Mörtels aus den Fugen mit Sicherheit verhindert wird. Es ist hiebei zu berück- sichtigen, dass die Fugen keineswegs vollkommen mit Mörtel ausgefüllt werden müssen.
Für die Herstel- lung eines biegungssteifen und knickfesten Trägers ist es ausreichend, wenn die Fugen zwischen den ein- zelnen Elementen nur zu einem Teil, z. B. in der Nähe der eisenarmierten Löcher, mit Mörtel ausgefüllt werden.
Die Erfindung gestattet es, eine grössere Anzahl von Bauteilen, z. B. Trägern, gleichzeitig in einem einzigen Arbeitsgang mit Zementmörtel auszuspritzen. Dieses gleichzeitige Ausspritzen der eisenarmier- ten Kanäle wirkt sich vor allem bei der Herstellung von Decken oder Wänden aus, die als Fertigbauteile in der Fabrik produziert werden. Zu diesem Zwecke werden die Stirnflächen der Bauteile mit einer Abdeckplatte versehen, die in der gleichen Verteilung wie diese Stirnflächen Spritzlöcher enthält, die durch
Rohre oder Schläuche mit dem Vorratsbehälter in Verbindung stehen, aus dem der Zementmörtel unter Druck eingespritzt wird.
Zum Zwecke der Verbindung der einzelnen Bauteile untereinander werden vermittels der Abdeckplatte auch die Hohlräume in demselben Arbeitsgang ausgespritzt, die durch Abrundung der Kanten der Elemente beim Stapeln der Träger entstehen.
- Es können auch mehrere Schichten von nebeneinanderliegenden Trägern, die übereinander angeordnet sind, in einem einzigen Arbeitsgang durch entsprechend geformte Abdeckplatten unter Druck gespritzt werden. Hiebei werden in an sich bekannter Weise Folien zwischen die Schichten gelegt, die beim Ausspritzen der durch die Abrundungen der Kanten entstehenden Kanäle ein Übergreifen des Mörtels in die nächste Schicht verhindern.
In den'Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt den Teil eines Trägers, bestehend aus Hohlsteinen aus gebranntem Ton mit Löchern für die Aufnahme der in den eingespritzten Zementmörtel eingebetteten, vorgespannten Eisenarmierung und weiteren Hohlräumen zum Zwecke der Gewichtsverminderung, wobei diese Steine vollsymmetrisch, sowohl in ihrer äusseren Form, als auch hinsichtlich der Anbringung der Löcher und Hohlräume sind. Fig. 2 zeigt einen Stapel von nebeneinandergelegten Balken, deren Armierungskanäle gleichzeitig in einem Arbeitsgang mit den durch die Kantenabrundungen der einzelnen Steine entstandenen Kanälen ausgespritzt werden, wobei Folien zwischen die einzelnen Schichten eingelegt sind, und Fig. 3 zeigt eine sich am Träger selbst abstützende Spannvorrichtung.
1 bezeichnet die Elemente, aus denen die Bauteile aufgebaut werden, 2 die vorgespannten Eisendrähte, 3 die Abdruckplatten, die sich am Ziegel abstützen, 4 die Spanndrahtbefestigungen, 5 den hydraulischen Presszylinder, 6 die Spannplatte, 7 die Abdeckplatte zur Verteilung des Einspritzmörtels in die Kanäle, 8 den Injektionsstutzen, 9 die Hohlräume des Hohlsteines, 10 die Löcher zur Bildung der Armierungskanäle, 11 die Hohlräume zwischen den Armierungskanälen in den Wandungen des Hohlsteines, 12 den in die Kanäle eingespritzten Zementmörtel und 14 die durch die Abrundungen der Steinkanten entstehenden Kanäle.
Die Hohlsteine 1 mit den Hohlräumen 9, den Armierungslöchern 10 und den Hohlräumen 9 werden mit ihren Stirnseiten aneinandergelegt, in der Weise, dass durchgehende Kanäle für die Armierungsdrähte 2 entstehen. Diese werden nun in die Armierungskanäle eingefädelt und vorgespannt, wobei sich die Spannkraft durch die Abdruckplatten 3 auf den Träger 1 selbst abstützt. Hiedurch werden die einzelnen Elemente fest gegeneinandergepresst, so dass die zwischen ihnen verbleibenden Fugen ein Mindestmass erreichen. Es .schliesst sich nunmehr das Einspritzen des Zementmörtels aus einem Vorratsbehälter an, der nicht dargestellt ist. Zufolge des Druckes, der nach Füllung der Kanäle aufrechterhalten wird, wird der Zementmörtel teilweise in die Fugen zwischen den einzelnen Steinen, die hiedurch ganz oder teilweise mit Mörtel abgedeckt werden, hineingepresst.
Durch den Druck auf den Zementmörtel wird das darin enthaltene Wasser durch die Poren der porösen Steine gedrückt und lagert dort feine Zementpartikelchen ab. Diese bewirken eine besonders innige Verbindung zwischen dem im Kanal befindlichen Zementmörtel und dem porösen Tonstein. Der Bauteil ist jetzt fertig und kann nunmehr als Trägerbalken oder auch als Stütze verwendet werden.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um Träger, die für den Deckenbau'einge- setzt werden sollen.
Bei der Deckenbildung werden mehrere Träger, die in der geschilderten Weise aus Elementen durch
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das Druckspritzverfahren hergestellt worden sind, nebeneinandergelegt, wobei die hiebei zwischenden Trägern entstehenden Fugen mit Mörtel ausgefüllt werden. Will man diese Fugen in derselben Weise ausspritzen wie die Armierungslöcher, dann müssen sie abgedeckt werden. Die Abdeckung mit Folien ergibt sich von selbst bei dem gleichzeitigen Ausspritzen von ganzen Stapeln übereinandergeschichteter Bauteile. Hier bilden die abgerundeten Kanten Kanäle 14, die durch zwischengelegte Folien 15 abgedeckt und dann gleichzeitig mit den Armierungslöchern unter Druck mit Zementmörtel ausgespritzt werden. Man kann auf diese Weise auch einzelne Träger herstellen, indem man die Kanäle, die durch die abgerundeten Ecken entstehen, nicht ausspritzt.
Die nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Bauteile, wie z. B. Decken oder Wände, zeichnen sich durch sehr grosse Festigkeit bei verhältnismässig geringem Gewicht aus und eröffnen dem Stein aus gebranntem Ton ein neues Anwendungsgebiet, für das sich der gebrannte Tonstein besonders gut eignet, weil er nicht schwindet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Bauteilen, wie z. B. Trägern, Balken, Stützen aus einzelnen geformten Elementen aus porösem Material, insbesondere gebranntem Ton, die aneinandergelegt und mit Eiseneinlagen versehen sind, die in durch eine Elementenreihe hindurchgehende Löcher einbetoniert werden und in die nach Bildung einer Elementenreihe Zementmörtel unter Druck eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzdruck nach Beendigung der Füllung der Löcher (9) bis zur Sättigung der porösen Elemente (1) mit aus dem Mörtel ausgepresstem Wasser aufrechterhalten wird.