CH692157A9 - Räumlich eingestellte Mattenanordnung zur Staffelung, Lagefixierung und Variation der Zuschlagskörnung von zementgebundenen Bauteilen. - Google Patents

Räumlich eingestellte Mattenanordnung zur Staffelung, Lagefixierung und Variation der Zuschlagskörnung von zementgebundenen Bauteilen. Download PDF

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Description

1
CH 692 157 A9
2
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine räumlich eingestellte Mattenanordnung zur Bildung tragender und abdichtender Bauteile durch Infiltration von Zementmörtel und/oder Beton gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1, das sich aus einzelnen Lagen (2) zusammensetzt. Das Gesamtsystem ist ein Verbundwerkstoff, der aus der räumlich eingestellten Mattenanordnung und einem hydraulischen Bindemittel besteht. Durch Variation der Maschenweiten der einzelnen, räumlich angeordneten Lagen (2) über die Bauteildicke kann die Lage der Zuschlagkörner (1) in den einzelnen horizontal verlaufenden Zwischenräumen zwischen den einzelnen Lagen (2) fixiert werden. Durch die Siebwirkung der variierten Maschenweiten in vertikaler' Richtung der räumlich eingestellten Mattenanordnung ist eine Staffelung der Zuschlagkörner (1) nach ihrer Grösse gegeben. Dadurch kann sowohl die Tragfähigkeit als auch die Steifigkeit und das Rissverhalten des Bauteils zielgenau eingestellt werden.
Die Fixierung der Zuschlagkörner (1) kann bereits in der vorgefertigten, räumlich eingestellten Mattenanordnung erfolgen, in die anschliessend ein fliess-fähiger Zementmörtel mit hohem Anteil an kleinen Zuschlagkörnern (1) infiltriert wird. Ebenso kann die räumlich eingestellte Mattenanordnung mit Mörtel infiltriert werden, in dem alle Grössen der Zuschlagkörner (1) enthalten sind und die Filterwirkung der variierten Maschenweite der einzelnen Lagen (2) die Lagefixierung der Zuschlagkörner (1) nach Grösse über die Bauteildicke vornimmt. Der Werkstoff der einzelnen Lagen (2) ist beliebig wählbar. Vorzugsweise bestehen die einzelnen Lagen (2) der räumlich eingestellten Mattenanordnung aus Metall und/oder Kunststoff.
Die Optimierung von zementgebundenen Bauteilen durch zielgenaue Lagefixierung und Staffelung verschiedener Zuschlagkörnungen über die Bauteildicke und -länge mittels der räumlich eingestellten Mattenanordnung ist gewährleistet. Die Kombination aus Staffelung der Zuschlagkörner und der Tragfähigkeit der räumlich eingestellten Mattenanordnung gewährleistet Bauteile mit extremer Rotationsfähigkeit, hoher Verschleissfestigkeit, hoher Schlagfestigkeit, hoher Dauerhaftigkeit, hoher Tragfähigkeit, hoher Duktilität, minimaler Rissbreite sowie die Nicht-brennbarkeit des Verbundmaterials.
Stand der Technik
Herkömmliche Betonkonstruktionen werden über die Bauteildicke (von Platten, Wänden und Trägern) mit einer Betonmischung und somit mit einem konstanten Körnungsband hergestellt. Der Versuch, ein Bauteil mit Lagepositionierung der Zuschlagkörnung in einzelnen Ebenen herzustellen, scheitert bereits beim obligatorischen Verdichten des Betons. Durch die Rüttelenergie vermischen sich mehrlagig eingebrachte Betonmischungen zu einem Beton mit konstantem Körnungsband über die Bauteildicke. Dies führt zu einer zufälligen Verteilung der Korn-grösse und somit zu einer starken Streuung im Materialverhalten des Betons.
Ein Spannungs-Dehnungsverlauf eines biegebeanspruchten Bauteiles zeigt entgegen den theoretischen Annahmen vieler Bemessungsprogramme kein Ebenbleiben der Querschnitte.
Die Dehnungsverläufe der Druckzone und der gerissenen Zugzone weichen deutlich voneinander ab (Fig. 6). Die Dehnung am gezogenen Bauteilrand ist grösser.
Bei Standardzusammensetzung mit konstantem Körnungsband ist die Steifigkeit des Betons über die Bauteildicke ebenfalls konstant, sodass bei einem Beton mit einer Standardkörnung (= grosser Elastizitätsmodul) bereits bei einer geringen Dehnung die Zugfestigkeit überschritten wird und der Beton reisst. Die Rissbreiten bei Stahlbeton können lediglich auf minimal w = 0,20 mm beschränkt werden, wodurch je nach Flüssigkeit die Anforderungen an eine Dichtschicht nicht erfüllt werden [Lit. 1], Des Weiteren ist für Stahlbeton die Ausführung einer Betondeckung erforderlich, wodurch nicht die gesamte Querschnittshöhe statisch ausgenutzt wird und darüber hinaus das Bauteilgewicht gross ist.
Aufzählung der Zeichnungen
Fig. 1.1 Räumlich eingestellte Mattenanordnung mit integrierten Zuschlagkörnern (1) (räumliche Staffelung der Korngrössen, Isometrie);
Fig. 1.2 wie Fig. 1.1 mit räumlicher Verwebung (4) und/oder sonstigen Verbindungsmitteln (3);
Fig. 2 Räumlich eingestellte Mattenanordnung mit Variation der Maschenweite (Siebeffekt bei Frischbetoninfiltration durch Siebe 1 bis n),
Sieb 1, (2a) Umschliessende Gewebelagen zur Staffelung und Lagesicherung der Zuschlagkörner und zur Gewährleistung der Tragfähigkeit und Rissbreitenbeschränkung,
Sieb 2, (2b) engmaschige Lagen = Schablone, Lagesicherung der Verdrängungskörper,
Sieb n, (2c) engmaschige Lagen für Feinkornanteil;
Fig. 3.1, 3.2 Systemaufbau im Spannbett mit exzentrischer (Fig. 3.1) und zentrischer Vorspannung (Fig. 3.2) mittels vorgespannter Lagen der räumlich eingestellten Mattenanordnung (Ansicht);
Fig. 4.1, 4.2 Anordnung der integrierten Zuschlag-körner (1) in der Funktion als Verdrängungskörper (z.B. Hohlkörper) (Draufsicht);
Fig. 5 Mattenelemente als Grundlage für ein Baukastensystem (Isometrie);
Fig. 6 Dehnungsverhältnisse eines biegebeanspruchten Bauteils;
Fig. 7 Mattenaufbau mit integrierten Kabelkanälen;
Fig. 8 Integrierte Scheiben mit Umlauflippen;
Fig. 9.1, 9.2 Unterzug mit Mikrogewebe (Variante
1);
Fig. 10.1, 10.2 Unterzug mit Mikrogewebe (Variante 1) + Betonstahl;
Fig. 11.1, 11.2 Zuschlagpositionierung bei wandartigen Bauteilen (Schnitt);
Fig. 12.1, 12.2 Zuschlagpositionierung bei flächenartigen Bauteilen (Schnitt).
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist die Variation der Zu5
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schlagkörner (1) über die Bauteildicke, wodurch die Bauteilsteifigkeit durch grosse Zuschlagkörner (1) in der Druckzone gross und in der Zugzone durch kleine Zuschlagkörner (1) gering ist. Bei einem Beton gleicher Festigkeit, z.B. ein hochfester Beton B 100, erstreckt sich die Betonsteifigkeit von E = 20 000 N/mm2 (Grösstkorn = 2 mm) bis E = 50 000 N/mm2 (Grösstkorn = 32 mm). Die hohe Steifigkeit in der Druckzone bewirkt eine Lastumlagerung und somit eine bessere Materialausnutzung bis zum Erreichen der Bruchdehnung des druckbeanspruchten Werkstoffes Beton. Die geringere Steifigkeit in der Zugzone bewirkt eine Vergrösserung der Betondehnung, bis die Betonzugfestigkeit überschritten wird, d.h. der Beton bleibt länger ungerissen und die Dauerhaftigkeit und Dichtheit wird verbessert. Zusätzlich bewirkt der Anteil kleiner Zuschlagkörner (1) in der Zugzone ein dichteres Betongefüge und eine Verbesserung der Verbundeigenschaften mit Betonstahl.
Mittels der räumlich eingestellten Mattenanordnung soll die Lagesicherung der Zuschlagkörner (1) sowohl in der Schichtebene als auch über den gesamten Querschnitt gesteuert werden. Durch die Lagesicherung in den einzelnen Ebenen und die gleichmässige Staffelung über die Querschnittshöhe wird die üblicherweise grosse Streuung des Materialverhaltens von Beton minimiert.
Die räumlich angelegte Mattenanordnung gewährleistet neben der Tragfähigkeit auch die positiven Eigenschaften eines Hochleistungsbetons. Die Eigenschaften des Hochleistungsbetons sowie die Vorteile des Einbaus von räumlich angelegten Mattenanordnungen werden in einer Veröffentlichung des Erfinders [Lit. 2] beschrieben.
Darstellung der Erfindung
Mattenaufbau (gemäss Fig. 1 und 2):
Dünne Lagen (2) umschliessen die Zuschlagkörner (1). Eine engmaschige Lage (2) dient als Schablone zur Fixierung der Lage der Zuschlagkörner (1). Die einzelnen Lagen (2) gewährleisten neben der Lagefixierung der Zuschläge die Zug-, Druck- und Biegetragfähigkeit des Bauteils. Die dreidimensionale Verschnürung (3, 4) fungiert als Lagesicherung der einzelnen Lagen (2) und zur Sicherung der Schubtragfähigkeit des Bauteils (Fig. 1.2).
Die Dicke der räumlich eingestellten Matteranordnung ist für jede Bauteilart beliebig einstellbar. Z.B. liegen die Mattendicken bei Verschleissflächen vorzugsweise zwischen 10 und 100 mm.
Die räumlich eingestellte Mattenanordnung mit integrierten Zuschlagkörnern (1) ermöglicht den zusätzlichen Einbau von Leerrohren für Heizschläuche, Kabelkanäle etc. (Fig. 7).
Material der Mattenanordnung
Die Materialart und die Festigkeitswerte sind beliebig wählbar, vorzugsweise wird normalfester oder hochfester Stahl verwendet.
Die räumlich eingestellte Mattenanordnung kann als mehrlagiger Aufbau mit Verbindungsmitteln erstellt werden, bei dem die einzelnen Lagen (2) aus Streckmetall bzw. aus geschweissten oder geflochtenen Metallgittern bestehen.
Die räumlich eingestellte Mattenanordnung kann durch eine entsprechende Webtechnik auch als ganzheitlicher, räumlicher Aufbau ohne zusätzliche Verbindungsmittel erstellt werden.
Zuschlag:
Grundsätzlich kann mit allen Zuschlagarten die Bauteilsteifigkeit eingestellt werden, wobei je nach Bauteilart unterschiedliche Zuschlagarten miteinander kombiniert werden können.
Als Zuschlagart werden Standardzuschlag (Kies, Sand, Splitt etc.), Leicht- und Schwerzuschlag und darüber hinaus Hohlkörper als Verdrängungskörper verwendet.
Die Rohdichte der Zuschlagkörner (1) von extrem leicht bis ultraschwer wird durch die Verwendung von Hohlkörpern über Leichtzuschlag, Normalzuschlag bis hin zu Schwerzuschlag eingestellt. Die Hohlkörper bzw. der Leichtzuschlag dienen zur Gewichtsreduzierung des Bauteils. Der Standardzuschlag führt neben der Erhöhung der Bauteilsteifigkeit im Wesentlichen zur Reduzierung des Feinkom-anteils und somit zur Verringerung des schwindfähigen Materials.
Der Schwerzuschlag, wie z.B. Stahl- oder Bleikugeln, bewirkt eine Erhöhung des Bauteilgewichtes sowie der Strahlenschutz- und Schallschutzwirkung.
Die Form der Zuschlagkörner (1) ist beliebig wählbar, wobei sich runde Zuschlagkörner der Ma-schengrösse der Gewebelage (2) anpassen und fixieren lassen (Fig. 4).
Darüber hinaus werden scheibenartige und kubische Körper eingesetzt. Im Falle von Dichtheitsanforderungen an das Bauteil sind Umlauflippen vorzusehen, um den Fliessweg des flüssigen Mediums zu verlängern (Fig. 8).
Die Grösse der Zuschlagkörner (1) ist beliebig wählbar, wobei vorzugsweise Komgrössen < 50 mm eingesetzt werden. Durch die Variation der Grösse wird die Steifigkeit des Bauteiles und der Abstand der einzelnen Lagen (2) und somit das Gesamtgewicht des Bauteiles reguliert.
Die Anordnung der Zuschlagkörner (1) wird entweder durch die Vorfertigung der räumlich eingestellten Mattenanordnung mit integriertem Zuschlag (Fig. 1.1) oder durch die Siebwirkung des Mattensystems bei der Mörtelinfiltration sichergestellt (Fig. 2).
a) Bei der räumlich eingestellten Mattenanordnung mit integriertem Zuschlag ist der Grobzuschlag bereits vor der Mörtelinfiltration im Mattensystem platziert (Fig. 1.1), wodurch in der Lagenebene beliebige Rasterformationen realisiert werden (Fig. 4.1, 4.2). Die gezielte Anordnung der Zuschlagkörner in der Lagenebene steuert den Lastabtrag der Platte (Trägerrost) und das Bauteilgewicht. Dabei wird entweder ein mehraxialer Trägerrost (Fig. 4.1) mit einer hohen Tragfähigkeit oder ein diagonaler Trägerrost (Fig. 4.2) mit einer maximalen Verdrängungsraumausnutzung und der best5
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möglichen Gewichtsregulierung von extrem leicht bis ultraschwer ausgebildet. Die gezielte räumliche Anordnung der Zuschlagkörner (1) durch vorgefertigte Schichtenpakete (Fig. 1.1) reguliert die Steifigkeit des Bauteils und damit die Tragfähigkeit, das Verformungsverhalten, die Energieabsorption und das Gewicht.
b) Bei der räumlich eingestellten Mattenanordnung ohne vorab integrierte Zuschlagkörner (Fig. 2) wird der Zuschlag als Frischbeton in der Mattenanordnung infiltriert und gefiltert. Durch die Siebwirkung der Mattenanordnung, mittels variierenden Maschenweiten, wird der Zuschlag während der Mörtelinfiltration in der Lagenebene und im Raum exakt angeordnet.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Zur Veranschaulichung der Ausführung der Erfindung werden als Beispiele die Erstellung von Unterzügen, von Wänden und von Verschleissflächen gewählt. Die Anordnung des Zuschlages (1) in dem Bauteilquerschnitt wird beispielhaft an einem Unterzug mit der räumlich eingestellten Mattenanordnung, einmal ohne (Fig. 9) und einmal mit zusätzlichem Betonstahl (Fig. 10) dargestellt. Die gezielte Anordnung von Grobzuschlag in der Bauteildruckzone ermöglicht eine hohe Steifigkeit und eine hohe Abriebfestigkeit. Die Anordnung von Feinzuschlag in der Bauteilzugzone bewirkt eine deutliche Reduzierung der Rissbreiten in der Zugzone und eine Erhöhung der Verformungsfähigkeit. Dadurch wird die Dauerhaftigkeit und somit die Lebensdauer der Bauteile erhöht. Die Rissabstände werden durch die Grösse der Maschenweite vorgegeben.
Bei der Ausführung von Wänden (Fig. 11) und Verschleissflächen (Fig. 12) mit gestaffelter Grösse der Zuschlagkörner (1) stellt sich der gleiche Effekt ein.
Vorteile des Gesamtsystems
Die Vorteile der räumlichen Mattenanordnung mit Staffelung des integrierten bzw. gefilterten Zuschlages gegenüber dem Stand der Technik werden an dieser Stelle aufgezeigt.
Technische Vorteile:
Besonderes Kennzeichen ist die räumliche Steuerung der Tragfähigkeit und des Verformungsverhaltens von zementgebundenen Bauteilen durch den zielgenauen Einbau des räumlich eingestellten Mattensystems und der Zuschlagkörner.
Dieser Effekt wird durch die exakte Lagesicherung der Zuschlagkörner (1) in der Ebene (Trägerrost, Fig. 4) und der genauen räumlichen Lagesicherung der Zuschläge über die Querschnittshöhe (Fig. 1.1) ermöglicht.
Darüber hinaus kann das System aufgrund einer kraftschlüssigen Mattenstossausbildung fugenlos erstellt werden, wodurch kostenintensive und schadenanfällige Fugen vermieden werden.
Des Weiteren kann das System ohne Betondeckung ausgeführt werden, wodurch der gesamte
Querschnitt statisch voll ausgenutzt wird und die erforderliche Bauteildicke minimiert und somit Material und Gewicht eingespart wird. Bewehrungsabstandhalter werden ebenfalls eingespart. Die millimeter-5 genaue Bewehrungsführung innerhalb des Bauteils ermöglicht die bestmögliche Ausnutzung der Tragfähigkeit.
Durch die dreidimensionale Verflechtung der Mattenanordnung wird die Schubtragfähigkeit des Ver-10 bundwerkstoffes erhöht. Das Stahlgehaltsspektrum wird von 0,5 bis 15 Vol.-% zielsicher abgedeckt.
Als weitere Option kann der Einbau der Mattenanordnung mit integriertem Zuschlag auch gezielt nur in gewünschten Querschnittsbereichen erfolgen, 15 z.B. als oberflächennahe Bewehrung zur Erhöhung der Bauteilbeständigkeit.
Der Mattenaufbau ist in unzähligen Variationen möglich.
Im Rahmen von Sonderanwendungen kann die 20 Mattenanordnung auch als Kälte- oder Heizleiter, zur Vorspannung und zur Umschnürung von Bauteilen eingesetzt werden.
Als wesentliche Materialeigenschaften des Bauteils sind die hohen Festigkeiten, hohe Duktilität, 25 fast völlige Rissefreiheit, geringe Streuung im Materialverhalten durch Zuschlagstaffelung, hohe Tragwirkung der räumlich eingestellten Mattenanordnung, die hohe Energieabsorption, die hohe Dauerhaftigkeit, die Dichtheit sowie die Schlagfestigkeit 30 und die Abriebfestigkeit zu nennen.
Die Rissbreiten im Gebrauchszustand sind kleiner als 0,03 mm und sind somit 80% geringer als bei herkömmlichem Stahlbeton.
Durch den mehrschichtigen Aufbau ist das Sys-35 tem ein multifunktionaler Baustoff, bei dem eine Vielzahl von Eigenschaften in einem Bauteil überlagert werden können (z.B. Schallschutz, Wärmeschutz, elektrische und thermische Leitfähigkeit, Schlagfestigkeit etc.)
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Wirtschaftliche Vorteile:
Die Variation der Zuschlagarten ermöglicht eine Optimierung der Materialkosten. Die Herstellkosten 45 werden durch den geringen Herstellaufwand, bedingt durch einfaches Verlegen der vorgefertigten, räumlich eingestellten Mattenanordnung mit anschliessender Infiltration eines selbstverdichtenden Mörtels, minimiert.
50 Das fugenlose System erübrigt die Ausführung kostenintensiver Dehn- und Dichtfugen. Durch die Multifunktionalität des Baustoffs können kostenintensive Zusatzmassnahmen, wie z.B. Oberflächenschutz, Abdichtung, Heizleiter etc., eingespart wer-55 den.
Durch den mehrlagigen Einbau von Hohlkörpern als Verdrängungskörper kann das Bauteilgewicht deutlich reduziert werden, d.h. es sind bei gleichem Bauteilgewicht grössere Bauteilabmessungen mög-60 lieh, wodurch die Ausführung beschleunigt und die Transportkosten gesenkt werden können.
Die kurzen Verlegezeiten ermöglichen kurze, reparaturbedingte Ausfallzeiten, was z.B. bei Verkehrsflächen wie Start- und Landebahnen beson-65 ders relevant ist.
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Die Elementierung verschiedener Mattenquerschnitte ermöglicht die Ausführung ais einfaches Baukastensystem mit qualitativ sicherer Ausführung ohne Spezialausbildung des Personals. Der Entfall der Betondeckung ermöglicht geringe Bauteildicken und somit ein geringes Gewicht und den Einsatz von kleinen, kostengünstigen Transportmitteln.
Räumlich eingestellte Mattenanordnung als Spannmedium
Ein zusätzliches Merkmal ist die Nutzung des vorhandenen Mattenaufbaus zur Vorspannung von Betonbauteilen.
Eine Abweichung zu bestehenden Systemen ist die gezielte Nutzung mehrerer Lagen der räumlich eingestellten Mattenanordnung zur Vorspannung von extrem dünnen, hydraulisch gebundenen Bauteilen. Die Vorspannung begünstigt grössere Spannweiten und eine weitgehend rissefreie Konstruktion.
Bei diesem System erfolgt die Bauteilvorspannung im Spannbettverfahren, bei dem 2 Varianten zur Ausführung gelangen.
Eine Variante ist die exzentrische Vorspannung durch gezieltes Anspannen einzelner Lagen aus hochfestem Stahl oder anderen Spannmedien (Fig. 3.1).
Eine andere Variante ist die zentrische Vorspannung durch Anspannen aller Gitterlagen oder gezieltes Anspannen einzelner Lagen unter Beibehaltung der Symmetrie zur Querschnittsachse (Fig. 3.2).
Gewerbliche Verwertbarkeit der Erfindung
Instandsetzung, Verstärkung und Abdichtung von alternder Bausubstanz sowie Neuanfertigung von Bauteilen mit hoher Lebensdauer sind wesentliche Bauaufgaben der Zukunft. Ideale Anwendungsgebiete lassen sich neben der hohen Wirtschaftlichkeit aus den positiven Materialeigenschaften dieses Verbundmaterials, wie hohe Festigkeiten, Duktili-tät, Dauerhaftigkeit, Dichtheit, Energieabsorption, Schlagfestigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Rissüberbrü-ckung und Reduzierung der Rissneigung ableiten.
Bevorzugte Anwendungen des Verbundmaterials (Mattenanordnung + Beton mit räumlich gestaffeltem Zuschlag) sind Aufbetonschichten als Ver-schleiss- und Dichtschicht, Wände, Fassadenelemente, integrierte Schalungen oder beliebige Profile und Träger. Die Ausnutzung der guten thermischen Leitfähigkeit dieses Werkstoffes, aufgrund der räumlichen Stahllagen, gegenüber unbewehrtem Beton ermöglicht eine Nutzung als Direktheizung und sichert damit die Schnee- und Eisfreiheit von Verkehrsfiächen. Durch entsprechende Ausbildung des Mattenstosses wird bei Neuerstellung eine fugenlose Konstruktion gewährleistet. Des Weiteren wird durch Anfertigung von Standard-, Winkel- und Eckelementen der Matten ein Baukastensystem (Fig. 5) geschaffen, das eine qualitativ sichere Ausführung mit gleich bleibender Qualität ohne spezialisiertes Personal gewährleistet.
Weiterer Bestandteil werden vorgefertigte Betonelemente sein, die beliebige geometrische Formen der Matten zulassen, wie Rohre, Behälter, U + T + Kastenprofiie etc. Die Vorspannung von dünnen Platten unter hoher Beanspruchung eröffnet schlanke, rissefreie Konstruktionen. Zusätzlich ermöglicht die gezielte räumliche Anordnung von Zuschlagkörnern/Verdrängungskörpern (Hohlkörper) eine Konstruktion mit hohem Energieverzehr, z.B. bei Stoss-beanspruchung von Panzerschränken oder Bunkern.
Aufgrund der genannten Materialeigenschaften erstreckt sich das Anwendungsspektrum der räumlich eingestellten Mattenanordnung mit gestaffelten und lagefixierten Zuschlagkörnern auf folgende Bereiche:
Im Bereich Fertigteilbau kommen Platten, Balken, Rohre, Kästen, dünne Profile und Schalen, Behälter, vorgespannte Fertigteile und Wände zur Ausführung.
Im Bereich Verschleiss- und Dichtschichten kommt das System als Integrierte Schalung, dünne Platten (Fassaden, Megafliesen), Strassenbeläge, Industriefussböden, Start- und Landebahnen, Tanktassen, Fasslager, Abfüllflächen, Tosbecken, Ladezonen, Müllbunker und Grossrohre zum Einsatz.
Im Bereich Restaurierung und Instandsetzung wird das System für Aufbetonschichten, Inlays, und als Ummantelungen zur nachträglichen Verstärkung von Stützen, Wänden, Unterzüge etc. eingesetzt.
Im Bereich Kraftwerksbau kommt das System für Silos, Schornsteine, Druckbehälter, Flüssiggasbehälter, Strahlenschutzbeton, mobile Schutzplatten sowie Ansprengplatten zum Einsatz.
Die Beheizbarkeit des besonders wärmeleitfähi-gen Systems wird bei Fahrbahnrampen, Start- und Landebahnen, Brücken, Waschstrassen, Rohrleitungen und für den Wohnungsbau genutzt.
Als sonstige Anwendungen des Systems sind Panzerschränke, Bunker, Brandschutzplatten, Verbundbau und die Funktion als oberflächennahe Bewehrung zu nennen.
Literaturhinweise
[Lit. 1] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton: DAfStb-Richtlinie für Umgang mit wassergefährdenden Stoffen, 1996
[Lit. 2) Hauser, S.: DUCON, ein innovativer Hochleistungsbeton, Beton- u. Stahlbetonbau, Febr. + März 1999
Liste der Bezugszeichen
Zeichen
Begriff/Inhalt
1
Zuschlagkörner
2
Einzelne Lagen der räumlich eingestellten
Mattenanordnung
3
Verbindungselemente
4
Räumliche Verwebung/-knüpfung
5
Hochfester Spannstahl
5
10
15
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25
30
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40
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60
65
5
9
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10
Zeichnungskürzelliste
Figur
Position/ Inhalt Kürzel
1.1
-
1.2
-
2
2a
Sieb 1 (grosse Maschenweite)
2b
Sieb 2 (mittlere Maschenweite)
2c
Sieb n (kleine Maschenweite)
3.1
Exzentrisch vorgespannt
3a
Spannbock
3.2
Zentrisch vorgespannt
4.1
vorgegebener mehrachsialer Lastabtrag (Hauptachsen + Diagonale)
4.2
Maximale Raumausnutzung (diagonaler Lastabtrag)
5
5a
Winkelelement
5b
Eckelement
5c
Standardelement
6
6a
Druckzone
6b
Riss
6c
Zugzone
6d
Druckdehnung infolge Moment (M)
6e
Zugdehnung infolge Moment (M)
7
7a
Integrierter Kabelkanal o.Ä.
8
8a
Umlauflippen
8b
Scheibe mit Umlauflippen
9.1
Staffelung der Korngrössen über den Querschnitt
9a
Hohe Betonsteifigkeit (Ec > 50 000 N/mm2)
9b
Mittlere Betonsteifigkeit
(30 000 < Ec < 50 000 N/mm2)
9c
Geringe Betonsteifigkeit (Ec < 30 000 N/mm2)
9.2
Staffelung der einzelnen Lagen über den Querschnitt
9d
Grosse Maschenweite (w = 16 mm)
9e
Mittlere Maschenweite (w — 8 mm)
9t
Geringe Maschenweite (w < 4 mm)
10.1
Staffelung der Korngrössen über den Querschnitt
10a
Hohe Betonsteifigkeit (Ec > 50 000 N/mm2)
Figur Position/ Inhalt Kürzel
10b
Mittlere Betonsteifigkeit
(30 000 < Ec < 50 000 N/mm2)
10c
Geringe Betonsteifigkeit (Ec < 30 000 N/mm2)
10.2
Staffelung der Gewebelagen über den Querschnitt
10d
Bsp. Grosse Maschenweite (w = 16 mm)
10e
Mittlere Maschenweite (w = 8 mm)
10f
Geringe Maschenweite (w < 4 mm)
10g
Betonstahl
11.1
Wandquerschnitt
11a
Zugzone
11b
Druckzone
11c
Mörtelinfiltration auf der Bauteilseite mit den grossen Zuschlagkörnern
11 d
Geringe Steifigkeit
11 e
Hohe Steifigkeit
11.2
Bsp. Kelleraussenwand
11f
Sichtbetonqualität (innen)
119
Belastung (aussen)
12.1
Plattenquerschnitt mit Lagenanordnung
12a
Grosse Maschenweite
12b
Kleine Maschenweite
12.2
Plattenquerschnitt mit Zuschlagstaffelung
12c
Druckzone
12d
Zugzone
12e
Hohe Bauteilsteifigkeit
12f
Geringe Bauteilsteifigkeit

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Räumlich eingestellte Mattenanordnung zur Bildung tragender und/oder abdichtender Bauteile durch Infiltration von Zementmörtel und/oder Beton, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Lagen (2) der Mattenanordnung in ihrer Maschenweite so variierbar sind, dass Zuschlagkörner (1) durch die Siebwirkung der Lagen (2) nach Grösse vertikal und/ oder horizontal in der Mattenanordnung zielgenau positionierbar sind.
    2. Mattenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einzelnen Lagen (2) die Zuschlagkörner (1) zielgenau positioniert
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    10
    15
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    65
    6
    11
    CH 692 157 A9
    sind und neben der Steifigkeitsregulierung durch ihre Grösse auch die Funktion von Abstandhaltern übernehmen.
    3. Mattenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Lagen (2) aus Gewirken, Geweben, Geflechten, Schweissgittern oder Streckmetall bestehen.
    4. Mattenanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch Wahl der Grösse und Rohdichte der zwischen den einzelnen Lagen (2) positionierten Zuschlagkörner (1) das Gewicht des Bauteiles mit vorgegebenem Volumen exakt einstellbar ist.
    5. Mattenanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Dicke durch die Art und Lage der Zuschlagkörner (1), durch die Anzahl der Lagen (2), durch Verbindungselemente (3) oder durch eine räumliche Verwebung (4) wählbar ist.
    6. Mattenanordnung nach Anspruch 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der Anzahl, dem Drahtdurchmesser sowie der Maschen- bzw. Lochweite der einzelnen Lagen (2) der Stahlgehalt zwischen 0,5 und 12,0 Volumen-Prozent zielgenau einstellbar ist.
    7. Mattenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtdurchmesser der einzelnen Lagen (2) von 0,2 mm bis 5,0 mm, vorzugsweise bis 2,0 mm, beträgt.
    8. Mattenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschenweite der einzelnen Lagen (2) bzw. die Lochweite des Streckmetalls von 3 mm bis 50 mm beträgt.
    9. Mattenanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Lagen (2) aus verschiedenen Maschenformen und Materialien, vorzugsweise aus Metall, bestehen können.
    10. Mattenanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung eines hochfesten Spannstahles (5) durch Anspannen einzelner Lagen (2) im Spannbettverfahren eine gezielte Vorspannung des Bauteils erzielbar ist.
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CH01788/99A 1999-09-27 1999-09-27 Räumlich eingestellte Mattenanordnung zur Staffelung, Lagefixierung und Variation der Zuschlagskörnung von zementgebundenen Bauteilen. CH692157A9 (de)

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Owner name: DIPL.-ING. MANFRED HAUSER

Free format text: DIPL.-ING. KLAUS MEINERT#HINTERM HAIN 13#BAD HOMBURG (DE) $ DIPL.-ING. MANFRED HAUSER#VON GRAEFE-STRASSE 60#45470 MUELHEIM/RUHR (DE) -TRANSFER TO- DIPL.-ING. MANFRED HAUSER#VON GRAEFE-STRASSE 60#45470 MUELHEIM/RUHR (DE)

PUE Assignment

Owner name: STEPHAN HAUSER

Free format text: DIPL.-ING. MANFRED HAUSER#VON GRAEFE-STRASSE 60#45470 MUELHEIM/RUHR (DE) -TRANSFER TO- STEPHAN HAUSER#AN DER STEINKANTE 15B#63225 LANGEN (DE)

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