DE10021443A1 - Schallabsorbierendes Element auf der Basis von textilbewehrtem Beton - Google Patents

Schallabsorbierendes Element auf der Basis von textilbewehrtem Beton

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DE10021443A1
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Manfred Curbach
Peter Offermann
Gerd Franzke
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Abstract

Das schallabsorbierende Element besteht aus einer schallabsorbierenden Matte, die von einer dünnen Betonschale mit Textilbewehrung allseitig und mit Verbund zu dieser umschlossen ist. Die Betonschale enthält auf der Absorbtionsseite Lochungen, durch die der auftreffende Schall in die dahinterliegende schallabsorbierende Matte, z. B. Steinwollmatte hindurchtreten kann. Auf der schallabgewandten Seite ist die Betonschale bevorzugt geschlossen.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft Lärmschutzwände.
Stand der Technik
Aus der DE 85 21 802 U1 ist ein Glasfaserbetonelement für eine Lärm­ schutzwand bekannt, das aus zwei U-förmigen mit Löchern versehenen Schalen besteht, die einen Hohlkasten bilden in dem sich schalldämmende Matten befinden. Die Herstellung und Aufstellung eines solchen Lärm­ schutzwandelementes ist zeitaufwendig. Weiterhin enthält der durch die Schalen zusammengesetzte Hohlkasten noch Hallraum.
Der Glasfaserbeton besteht zudem aus gehäckselten Glasfasern, die unge­ richtet im Beton verteilt sind und keine optimale Verstärkung des Betons er­ möglichen.
Ein weiterer Nachteil dieses Lärmschutzwandelementes gemäß Stand der Technik ist, daß sich die darin befindliche schalldämmende Matte sich mit der Zeit verlagern kann, so daß am oberen Ende der Lärmschutzwand ein Bereich entsteht, der kein dämmendes Material mehr enthält. Dies kann vor allem dann geschehen, wenn starker Wind und Nässe durch die Löcher in das Lärmschutzelement eindringt. Die Auswahl der Matte erfolgt daher mehr nach dem Kriterium der Stabilität, als nach der Güte der Schallabsorbtion, die bei einer bestimmten Dichte und Beschaffenheit der Matte ein Optimum hat.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfacher aufstellbares Lärmschutzwandele­ ment aus einer von Beton umgebenen schallabsorbierenden Matte anzuge­ ben, dessen Schallabsorbtion auch über fange Zeiten konstant optimal bleibt.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Wesentliches Merkmal hierbei ist die Verwendung einer textilbewehrten Be­ tonschale (Bewehrung bevorzugt aus Textilmatten, nicht aus einzelnen Fa­ sern), die ohne Hohlraum schallabsorbierende Matten enthält, die mit der um­ gebenden Betonschale einen Verbund aufweisen. Auf diese Weise wird eine Verlagerung der Matten wirkungsvoll verhindert und es ist möglich, Matten je­ der beliebigen Beschaffenheit (also auch solche, die sonst sofort in sich zu­ sammensacken würden) innerhalb der Betonschale formstabil zu fixieren.
Die Betonschale weist auf der schallzugewandten Seite Lochungen auf, durch die der auftreffende Schall in die dahinterliegende schallabsorbierende Matte, bevorzugt Steinwolle, hindurchtreten kann.
Aufgrund des Verbundes der Matten mit der Betonschale können die Löcher größer ausgeführt werden, als wenn die Matten lose in der Betonschale ein­ gelegt wären oder nur an ihren Enden befestigt wären.
Oder es besteht die Möglichkeit, die Anzahl der Löcher zu vergrößern. Beides trägt zu einer verbesserten Schallabsorbtion bei, vor allem was den vom Lärmschutzelement reflektierten Schall betrifft.
Die dünne Betonlochschale, die z. B. auch aus Spritzbeton bestehen kann, weist bevorzugt aussteifende Rippenaufkantungen auf, die bevorzugt eben­ falls textilmattenbewehrt sind. Bevorzugt ist es dann auch, die schallabsorbie­ renden Matten zwischen diese Rippenaufkantungen einzubringen.
Die hinter den Lochungen befindliche schallabsorbierende Matte, z. B. aus Steinwolle, weist zur Fixierung innerhalb des Hohlkastens zumindest auf mehr als 5 Prozent, bevorzugt mehr als 50 Prozent ihrer Kontaktfläche zur Beton­ schale und relativ gleichmäßig über die Fläche verteilt eine Verbindung zum Beton auf. Entweder sie wird mit einem Kleber auf die schon feste Schale auf­ geklebt, oder sie wird in den noch frischen Beton eingedrückt. Auch eine Ver­ bindung mittels Klettverschlüssen, die einen einfachen späteren Austausch der Matten ermöglicht, bietet sich an.
Auf der Rückseite der schallabsorbierenden Matte wird eine ungelochte, tex­ tilmattenbewehrte Schale angebracht, bzw. hergestellt, die bevorzugt ebenfalls eine Verbindung zur Matte aufweist.
Soll das Lärmschutzelement auch auf seiner Rückseite Lärm absorbieren, so erhält auch diese Schale wie die Vorderseite Löcher.
Die bewehrenden Textilmatten können als Gewebe, aber auch als Vlies ein­ gesetzt werden.
Obwohl sich alle gegen Zersetzung im verwendeten Beton resistenten Fasern (Alkalistabilität!) als Material für die Textilmatten eigenen, sind nicht brennbare Fasern (Glasfasern, Aluminiumoxidfasern, oder zugfeste Fasern aus anderen Oxiden oder Mischungen von Oxiden per Elemente der 2., 3., 4. oder 5. Haupt- oder Nebengruppe des Periodensystems der Elemente), aber auch schwer entflammbare Fasern (Kohlenstofffasern, Aramidfasern, Fa­ sern aus den Nitriden oder Mischungen von Nitriden der Elemente der 3., 4. oder 5. Haupt- oder Nebengruppe) bevorzugt.
Auch Fasern, die sich bei Erhitzen unter Luftabschluß (im Inneren des Betons) in schwer entflammbare oder unbrennbare zugfeste Fasern umwandeln, wie z. B. Polyacrylnitrilfasern (Endstufe ist die Kohlenstofffaser), sind als Bewehrung prinzipiell verwendbar.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines einseitig gelochten Lärmschutzelementes angegeben:
  • 1. Auf langen Hersteflbahnen in Endlosausführung werden ca. 33 oder 50 cm breite doppellagige Schalbleche aufgelegt. Auf das untere Schalblech sind spitze Dorne aufgeschweißt, über die dann beliebig strukturierte, gelochte Schalbleche in zweiter Lage gestülpt werden.
  • 2. Auf diese Bodenschalungen wird dann die Textilbewehrung aufgelegt und die Betonschale bevorzugt in Spritzbetonbauweise in einer Stärke von ca. 10 Millimetern mit Spritzautomaten darüber gezogen.
  • 3. Die Mineralwollmatten werden auf diese Lochkegel aufgespießt und in den frischen Beton eingedrückt.
  • 4. Nun kann man gegebenenfalls Seitenschalungen für längsverlaufende Aus­ steifungsrippen aufklappen. Die Aussteifungsrippen können aber auch schon beim ersten Arbeitsgang aufgesetzt werden.
    Die Seitenschalungen sind mit Nut und Feder und gegebenenfalls mit Verbin­ dungsnoppen zu den Nachbarelementen hin ausgeformt, die dann entspre­ chende gegensinnige Vertiefungen erhalten müssen.
  • 5. Diese Randschalungen der Aussteifungsrippe bilden zusammen mit der da­ zwischen eingelegten Mineralwollmatte die Gießrinne für die am Außenrand sehr exakt in Nut-, Feder- und Noppenverbindungen geformten Aussteifungs­ rippen. Vor dem Vergießen dieser Rinnen mit Beton wird auch dort die Textil­ bewehrung hochgezogen.
  • 6. In einem weiteren Arbeitsgang wird dann die aus den Aussteifungsrippen überstehende Textilbewehrung umgeklappt und mit Überlappung gestoßen.
    Letztendlich wird anschließend eine weitere Spritzbetonschicht ohne Lochung, allerdings mit nachträglich aufzubringender, die oberflächlicher Strukturierung auf die Mineralwollschicht aufgelegt.
  • 7. Nach dem Erhärten dieser Elemente kann die doppelschalige Unterscha­ lung abgenommen und der "Endlos"strang auf verbaubare Längen (z. B. bis etwa sechs Meter) zersägt und in Kommissionseinheiten, die von gängigen Gabelstaplern hantiert werden können, zusammengestellt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform soll die textilbewehrte Betonschale mit ihren rückseitig aufgesetzten Aussteifungsrippen ein Flächengewicht von 75 Kilogramm pro Quadratmeter möglichst nicht überschreiten. Dies ist auch er­ reichbar, wenn die Spritzbetonschale mit einer Stärke von ca. 10 Millimetern ausgeführt wird.
Die Fig. 1 zeigt im Schnitt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lärmschutzelementes mit rückwärtig geschlossener Schale.
Legende
1
gelochte textilmattenbewehrte Betonschale
2
schallabsorbierende Matte
3
ungelochte textilmattenbewehrte Betonschale

Claims (10)

1. Schallabsorbierendes Element bestehend aus einer oder mehreren schall­ absorbierenden Matten, die ohne verbleibenden Hohlraum in eine Beton­ schale eingeschlossen sind, die größtenteils mit Textilbewehrung versehen ist, wobei die Betonschale auf der Absorbtionsseite mit Lochungen verse­ hen ist, durch die der Schall in die absorbierenden Matten eintreten kann, und wobei die schallabsorbierenden Matten zumindest zu Bereichen der Betonschale und relativ gleichmäßig über ihre Fläche verteilt, Verbindung zum Beton aufweisen, die die Matten gegen Verschiebungen schützt.
2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonschale auf der großen schallzuge­ wandten Fläche und der großen schallabgewandten Fläche um mindestens den Faktor zwei dünner ist als auf den kleineren Seitenflächen.
3. Element nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Textilbewehrung der Betonschale aus Textilmatten besteht.
4. Element nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonschale auf der großen schallzuge­ wandten Fläche und der großen schallabgewandten Fläche etwa 10 mm stark ist.
5. Element nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die schallabsorbierende Matte aus Steinwolle besteht.
6. Element nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonschale aussteifende Rippenauf­ kantungen aufweist.
7. Element nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenaufkantungen ebenfalls textilbe­ wehrt sind.
8. Element nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Betonschale und schallabsorbierender Matte aus einem Verbund von Beton und schallab­ sorbierender Matte besteht.
9. Element nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Betonschale und schallabsorbierender Matte aus Klebstoff besteht.
10. Element nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Betonschale und schallabsorbierender Matte aus Klettverschlüssen besteht.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUD20100058A1 (it) * 2010-03-31 2011-10-01 Dft Making S R L Barriera antirumore e procedimento per la sua realizzazione
DE202015004064U1 (de) 2015-06-10 2015-09-18 Akustikbüro Krämer + Stegmaier GmbH Vorrichtung zur Reduzierung von Schalldruckpegeln
DE202014009761U1 (de) * 2014-12-04 2016-03-07 Haufe Deckensysteme Gmbh Lamelle und Decken- und/oder Wandverkleidung hiermit

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DE202015004064U1 (de) 2015-06-10 2015-09-18 Akustikbüro Krämer + Stegmaier GmbH Vorrichtung zur Reduzierung von Schalldruckpegeln
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