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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abdichtung von Betonfugen, mit einer in den Beton einzubettenden Sperrplatte, die mit einem unter Wassereinwirkung aushärtenden Betonzusatzmittel behandelt ist.
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Im Handel sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen die Sperrplatte durch ein Metallblech gebildet wird. Die Sperrplatte wird so in den Beton eingebettet, dass, wenn die durch die Fuge getrennten Betonierabschnitte fertiggestellt sind, die beiderseits der Fuge liegenden Teile der Sperrplatte von Beton umgeben sind. Das Zusatzmittel reagiert mit dem im frischen Beton enthaltenen Wasser und bildet eine feste, zumeist kristalline aber in jedem Fall wasserundurchlässige Masse, die die Poren und Kapillaren im Beton und insbesondere an der Grenzfläche zwischen Beton und Sperrplatte ausfüllt und abdichtet. Auf diese Weise lässt sich verhindern, dass Wasser längs der Grenzfläche in den Betonkörper eindringt und die Sperrplatte umfließt. Je weiter die Sperrplatte mit beiden Rändern in den Beton hineinragt, desto größer ist der Wasserdruck, dem die Abdichtvorrichtung standhalten kann.
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Aus
DE 20 2010 005 185 U1 ist ein auf dem gleichen Funktionsprinzip basierender Abstandshalter für Schalungswände bekannt. Dieser Abstandshalter weist einen rohrförmigen Körper aus Gießbeton auf, der sich mit seinen entgegengesetzten Enden an den gegenüberliegenden Schalungswänden eines Schalungshohlraums abstützt. Auch dieser Abstandshalter ist mit einem unter Wassereinwirkung aushärtenden Betonzusatzmittel imprägniert, wodurch verhindert wird, dass sich Wasser längs des Abstandshalters im Beton ausbreitet.
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Mit den bekannten Fugenabdichtvorrichtungen mit einer Sperrplatte aus Metall lässt sich eine zuverlässige Abdichtung erreichen, wenn sich die Sperrplatte ununterbrochen über die gesamte Länge der Betonfuge erstreckt. Bei größeren Bauwerken bedeutet dies, dass entweder die Sperrplatte eine entsprechend große Länge aufweisen muss oder aber mehrere Sperrplattenelemente möglichst fugenlos miteinander verbunden werden müssen, damit die Barriere für das Wasser nicht unterbrochen wird.
Aus
DE 10 2019 110 683 A1 ist eine auf dem gleichen Funktionsprinzip basierende Faserbetonplatte bekannt. Da Faserbetonplatten durch Extrusion hergestellt werden, ist die mögliche Formgebung stark eingeschränkt. Insbesondere lässt sich in Längsrichtung nur eine Form realisieren und auch komplexere Gebilde wie T-Stücke sind nicht möglich.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Abdichtung von Betonfugen zu schaffen, die sich einfach installieren lässt und eine sichere Abdichtung der Fuge ermöglicht und dabei eine vielfältige Formgebung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Sperrplatte eine Gießbetonplatte ist.
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Die Verwendung von Gießbeton ermöglicht eine vielfältige Formgebung, zum Beispiel in Form von Winkeln oder T-Stücken. Dies hat Vorteile der mechanischen Belastbarkeit der Sperrplatten und erlaubt ein hohes Einsatzspektrum. Vor allem die Montage wird vereinfacht, da Winkel oder Ähnliches sonst aufwendig aus einzelnen Elementen zusammengesetzt werden müssen. Es hat sich gezeigt, dass durch die Herstellung der Sperrplatte im Gießverfahren Bruchfestigkeiten erreicht werden können, die der Bruchfestigkeit einer extrudierten Faserbetonplatte vergleichbar sind.
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Aufgrund ihrer rauen Oberfläche ist die Gießbetonplatte in der Lage, eine vergleichsweise große Menge des Betonzusatzmittels zu binden, wodurch die Abdichtwirkung verbessert wird, zumal die Gießbetonplatte auch mechanisch eine feste Verbindung mit dem Beton eingeht und auch hinsichtlich der Wärmeausdehnung eine hohe Kompatibilität mit dem Beton aufweist. Weiterhin erleichtert es die hohe Biegesteifigkeit und Formstabilität der Gießbetonplatten, mehrere solcher Platten so zu installieren, dass sie in einer Übergangszone zwischen den beiden Platten auf einer relativ großen Fläche satt aneinander anliegen, so dass in Verbindung mit dem Betonzusatzmittel eine durchgehende Abdichtung der Fuge erreicht wird.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Gießbeton vor oder während des Gießvorgangs mit Fasern oder Gewebematten verstärkt werden um seine Eigenschaften gezielt zu verändern. Dazu zählen insbesondere aber nicht ausschließlich Kunststofffasern, Stahlfasern, Glasfasern, Kunststofffasermatten, Stahlmatten (sogenannte Estrichmatten) und Glasfasermatten. Diese können je nach Bedarf auch in beliebiger Kombination eingesetzt werden.
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Weiterhin kann die Vorrichtung mehrere Gießbetonplatten aufweisen, die durch Steckverbindungen, beispielsweise durch zueinander komplementäre Nut- und Federprofile, dicht miteinander verbunden sind. Dabei können die Nut- und Federprofile in bzw. an den Kantenflächen der Sperrplatten verlaufen, so dass sich die Sperrplatten auf Stoß miteinander verbinden lassen. Wahlweise oder zusätzlich können Nut- und Federprofile jedoch auch in bzw. an den Hauptflächen der Sperrplatte vorgesehen und so angeordnet sein, dass sie sich bis zum Rand der Sperrplatte erstrecken. In dem Fall lassen sich die Nuten und Federn zweier Sperrplatten so ineinander schieben, dass die beiden Sperrplatten in einer Randzone überlappen und satt aneinander liegen.
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Die Nut- und Federprofile können auch so angeordnet sein, dass sich mehrere Sperrplatten in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen aneinander anbauen lassen, so dass eine zuverlässige Abdichtung auch dort erreicht werden kann, wo zwei rechtwinklig zueinander verlaufende Fugen, beispielsweise eine horizontale Fuge und eine vertikale Fuge aufeinander treffen und eine einteilige Sperrplatte nicht möglich oder wirtschaftlich ist.
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Dabei kann es notwendig sein, die Platten zum Erreichen einer formschlüssigen Verbindung durch ein Profilelement gegeneinander zu drücken. Dabei bildet sich maximal eine schmale Kapillare, die bei einem eventuellen Eindringen von Wasser in diese Kapillare durch das Betonzusatzmittel abgedichtet wird, indem dieses mit dem Wasser reagiert. Dies geschieht zum Beispiel durch Kristallisation, in jedem Falle wird aber eine wasserundurchlässige Masse gebildet. Dadurch sind auch Fugen zwischen Sperrplatten abgedichtet. Dabei ist das Profil vorzugsweise ein Kunststoffprofil und kann je nach Geometrie und Lage der zu verbindenden Sperrplatten unterschiedlich ausgeformt sein. In einer einfachen Ausführungsform kann es sich zum Beispiel um ein U-Profil handeln, das durch seine Schenkel zwei überlappende Sperrplatten formschlüssig verbindet.
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Aus dem Gießbetonmaterial können auch Eckelemente gebildet werden, an deren Schenkel jeweils weitere flächige Sperrplatten angesetzt werden können, so dass eine Fugenabdichtung auch über eine Ecke zwischen zwei Betonwänden hinweg abgedichtet werden kann.
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Zum Abdichten einer oder mehrerer Fugen zwischen Beton kann folgendem Verfahren angewandt werden:
- Eine Sperrplatte wird als Gießbetonplatte durch in einem Gießverfahren hergestellt, dabei kann diese Platte einigen oder allen der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen entsprechen. Weiterhin wird die Sperrplatte während oder nach dem Gießverfahren mit einem geeigneten Betonzusatzmittel behandelt, welches unter Wassereinwirkung aushärtet und eine wasserundurchlässige Masse bildet. Anschließend wird die Sperrplatte in den Beton so eingebettet, dass die beiderseits der Fuge liegenden Teile der Sperrplatte von Beton umgeben sind. Zum Beispiel kann die Platte von Haltelementen gehalten werden oder in bereits gegossenen Beton eingebettet werden. Anschließend reagiert das Betonzusatzmittel in und/oder auf der Platte mit dem im Beton enthaltenen Wasser und dichtet die Fugen zwischen Sperrplatte und Beton ab. Weitere Möglichkeiten sind auch in den Zeichnungen dargestellt und beschrieben.
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Abdichtung einer Fuge zwischen zwei Betonierabschnitten in einem Schalungshohlraum;
- 2 einen Schnitt durch einen Schalungshohlraum mit einer Absperrvorrichtung, die mehrere miteinander verbundene Sperrplatten aufweist;
- 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in 2 in vergrößertem Maßstab;
- 4 einen Schnitt durch eine Fugenabsperrvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel;
- 5 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Fugenabsperrvorrichtung für zwei rechtwinklig aufeinander stehende Fugen; und
- 6 eine perspektivische Ansicht eines Eckelements einer Fugenabsperrvorrichtung;
- 7 eine perspektivische Ansicht eines T-elements einer Fugenabsperrvorrichtung; und
- 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in 2 in vergrößertem Maßstab.
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In 1 sind in einem horizontalen Schnitt Teile zweier Schalungswände 10 gezeigt, die einen Schalungshohlraum 12 für eine Betonwand begrenzen. In einem ersten Betonierabschnitt ist bereits ein Teil des Schalungshohlraums mit Beton 14 gefüllt worden. Dieser Betonierabschnitt wird begrenzt durch ein Absperrelement 16. Dieses Absperrelement weist eine aus Gießbeton gebildete Sperrplatte 18 auf, die zwischen zwei Halteblechen 20 so im Schalungshohlraum 12 gehalten ist, dass sie sich in der Mitte des Schalungshohlraums parallel zu den Schalungswänden 10 erstreckt.
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Die Halteplatten 20 sind in vertikaler Richtung, also in der Richtung senkrecht zur Zeichenebene in 1 durchgehend ausgebildet und stützen sich mit ihren Rändern einerseits an einer der Schalungswände 10 und andererseits an der Sperrplatte 18 ab. Die Haltebleche sind dabei insgesamt so profiliert, dass sie zum ersten Betonierabschnitt hin konvex sind (im gezeigten Beispiel dachförmig). Dadurch wird erreicht, dass die Haltebleche in der Richtung senkrecht zur Ebene der Schalungswände 10 eine gewisse elastische Verformbarkeit aufweisen, so dass sie klemmend im Schalungshohlraum 12 fixiert werden können und dementsprechend auch die Sperrplatte 18 klemmend in Position halten. Die Flansche, mit denen die Haltebleche 20 an der Schalungswand 10 und der Sperrplatte 18 anliegen, können zusätzlich auf irgendeine geeignete Weise, beispielsweise durch Klebung fixiert werden. Die Profilierung der Haltebleche 20 hat außerdem den Effekt, dass die Bleche dem Druck des im ersten Betonierabschnitt bereits eingefüllten Betons 14 standhalten und ähnlich wie eine Staumauer eine Begrenzung bilden, die das Abfließen des Betons in den noch freien Betonierabschnitt (rechts in 1) verhindern.
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Die aus Gießbeton bestehende Sperrplatte 18 enthält ein Betonzusatzmittel 22, das unter Wassereinwirkung aushärtet und eine wasserundurchlässige Schicht, insbesondere eine kristalline Schicht bildet. Das Betonzusatzmittel kann bereits bei der Herstellung der Sperrplatte als Zuschlagstoff zu der Betonmasse zugegeben werden. Alternativ kann die Sperrplatte mit dem Betonzusatzmittel beschichtet sein. Die Beschichtung kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass die gesamte Sperrplatte 18 in ein Bad aus dem flüssigen Betonzusatzmittel eingetaucht wird und man dann das Betonzusatzmittel 22 an der Oberfläche antrocknen lässt. Dabei kann das Betonzusatzmittel zunächst so dünnflüssig sein, dass es zu einer gewissen Tiefe auch in die Poren des Gießbetons eindringt und somit die Sperrplatte 18 gewissermaßen imprägniert.
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Wenn das in der Sperrplatte enthaltene oder auf deren Oberfläche vorhandene Betonzusatzmittel 22 beim Betonieren mit dem in dem Betonmörtel enthaltenen Wasser in Berührung kommt, so geht es zunächst in dem Wasser in Lösung, so dass es ein Stück weit in den Beton 14 eindringt, wie in 1 durch eine gestrichelte Linie angedeutet wird. Das Betonzusatzmittel reagiert dann jedoch chemisch mit dem Wasser und bildet in den Poren des Betonmörtels und insbesondere an der Grenzfläche zwischen der Sperrplatte 18 und dem Beton 14 eine kristalline, wasserundurchlässige Masse 24.
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Wenn im nächsten Betonierabschnitt auch der übrige Teil des Schalungshohlraums 12 mit Betonmörtel aufgefüllt wird, ggf. nach Entfernen der Haltebleche 20, so bildet sich eine entsprechende Masse auch um die Hälfte der Sperrplatte 18 herum, die in 1 noch nicht von Beton umgeben ist. Wenn dann, nach dem Abbinden des Betons, die Schalungswände 10 entfernt werden, so besteht grundsätzlich die Gefahr, dass Wasser von außen längs der Fuge zwischen den beiden Betonierabschnitten in die Betonwand eindringt. Da diese Fuge jedoch durch die rechtwinklig zu der Fuge stehende Sperrplatte 18 unterbrochen ist, könnte das Wasser nur von einer Seite der Betonwand zur anderen gelangen, indem es die Sperrplatte 18 umfließt. Dies wird jedoch durch die wasserundurchlässige Masse 24 zuverlässig verhindert, so dass eine sichere Abdichtung der Fuge erreicht wird.
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Die Abdichtung wird dadurch verbessert, dass nicht nur die aus dem Betonzusatzmittel gebildete kristalline Masse 24 sondern auch der Beton selbst nach dem Abbinden gut an der relativ rauen Oberfläche der Gießbetonplatte haftet. Da außerdem der Wärmeausdehnungskoeffizient der Sperrplatte 18 den Wärmeausdehnungskoeffizienten des Betons 14 etwa vergleichbar ist, wird auch bei Temperaturschwankungen die Entstehung von Rissen vermieden, die das Eindringen von Wasser begünstigen würden.
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In dem in 1 gezeigten Beispiel dient das Sperrelement 16 zur Abdichtung einer vertikal verlaufenden Fuge. Es versteht sich jedoch, dass dasselbe Sperrelement entsprechend auch zur Abdichtung einer horizontal verlaufenden Fuge eingesetzt werden kann. In dem Fall könnten die Haltebleche 20 auch Durchbrüche aufweisen oder durch einzelne Haltebügel ersetzt werden.
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2 zeigt in einem horizontalen Schnitt ein Beispiel einer Abdichtvorrichtung 26, die zur Abdichtung einer horizontal in dem Schalungshohl 12 verlaufenden Fuge dient. Diese Vorrichtung 26 weist mehrere Sperrplatten 18' auf, die so aneinander angesetzt und fixiert sind, dass sie eine über die gesamte Länge der Fuge durchgehende Barriere bilden. Auch die Sperrplatten 18' sind aus Gießbeton gebildet und mit dem Betonzusatzmittel 22 imprägniert.
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Von der Sperrplatte 18 nach 1 unterscheiden sich Sperrplatten 18' dadurch, dass sie jeweils auf einer Seite zwei oder mehr in Längsrichtung (in der in der 2 gezeigten Einbaustellung waagerecht) verlaufende Nuten 28 und auf der entgegengesetzten Seite zu den Nuten 28 komplementäre Federn 30 aufweisen. Die Sperrplatten 18' sind so aneinander angesetzt, dass sie einander mit ihren Rändern überlappen. In den Randzonen sind jeweils die Federn 30 der einen Sperrplatte in die Nuten 28 der anderen Sperrplatte eingeschoben. Die aufeinanderfolgenden Sperrplatten 18' sind dabei abwechselnd nach entgegengesetzten Seiten versetzt, so dass die Barriere insgesamt stets in der Mitte des Schalungshohlraumes bleibt.
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In 2 ist außerdem in der Draufsicht einer von mehreren Haltebügeln 32 gezeigt, mit dem einige der Sperrplatten 18' zwischen den Schalungswänden 10 gehalten werden. Damit angesichts des Versatzes zwischen den aufeinanderfolgenden Sperrplatten 18' nicht zwei verschiedene Typen von Haltebügeln benötigt werden, ist es zweckmäßig, nur jede zweite Sperrplatte 18' mit Hilfe der Haltebügel 32 zu fixieren.
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Um eine formschlüssige Verbindung zwischen den einzelnen Sperrplatten zu erreichen, zeigt 2 zwei Halteelemente 33, welche die sich überlappenden Betonplatten zusammendrücken. Die genauere Ausführung ist in 7 gezeigt. Wenn dann beim Betonieren Feuchtigkeit in die sehr schmale Fuge oder Kapillare zwischen den einander überlappenden Sperrplatten 18' eindringt, so sorgt das Betonzusatzmittel 22 dafür, dass sich in dieser Fuge eine feste Masse bildet, durch die die beiden Sperrplatten gleichsam vollflächig miteinander verklebt werden, so dass auch durch diese schmale Fuge zwischen den Sperrplatten 18' später kein Wasser hindurchdringen kann. Es wäre auch denkbar, die Nuten in eine hinterschnittene Form zu fräsen und die Federn entsprechend in eine komplementäre Form, wodurch die Haltelemente 33 für eine formschlüssige Verbindung nicht benötigt würden.
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Als Alternative zu den Haltebügeln 32 zeigt 2 auch einen Fußklotz 34, der ebenfalls aus Gießbeton bestehen kann und der einfach auf den Boden des Schalungshohlraums gestellt wird.
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Wie deutlicher in 3 zu erkennen ist, weist der Fußklotz 34 an der Oberseite einen Schlitz auf, in den die zugehörige Sperrplatte 18' mit ihrem unteren Rand eingesteckt ist. Die Sperrplatten 18' werden sich dann so weit nach oben erstrecken, dass sie nach oben aus dem im ersten Betonierabschnitt in den Schalungshohlraum eingegossenen Beton herausragen. Der herausragende obere Abschnitt der Sperrplatten wird dann im nächsten Betonierabschnitt in den Beton eingebettet, so dass die horizontale Fuge zwischen den beiden Betonierabschnitten sicher abgedichtet wird. In 3 ist auch eine mögliche Gestaltung der Haltebügel 32 dargestellt.
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4 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei dem mehrere Sperrplatten 18" auf Stoß aneinandergesetzt sind und durch Nuten 28 und Federn 30 an den Kantenflächen zusammengehalten werden. In diesem Fall sorgt das Betonzusatzmittel 22 dafür, dass auch die Stoßfugen zwischen den einzelnen Sperrplatten 18" sicher abgedichtet werden.
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In dem in 4 gezeigten Beispiel ist angenommen, dass die Sperrplatten 18" vertikal auf dem Boden eines Schalungshohlraumes stehen. Die Nut in der unteren Kante der unteren Sperrplatte 18" kann dann eine formschlüssige Verbindung zu einem Wulst 36 eines Standfußes 38 herstellen, der die Sperrplatten 18" in Position hält. Die aufwärts gekröpften Enden des Standfußes 38 können beispielsweise in Schlitze in den Unterkanten der Schalungswände 10 eingreifen, wie in 4 gestrichelt angedeutet ist.
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Die in 4 gezeigte Anordnung lässt sich jedoch auf für waagerecht verlaufende Fugen verwenden. In dem Fall würden die Nuten 28 und Federn 30 vertikal verlaufen. Zur Fixierung der Sperrplatten 18' könnten dann die gleichen Haltebügel 32 wie in 2 und 3 verwendet werden.
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In 5 sind zwei Sperrplatten 18a und 18b gezeigt, von denen die Sperrplatte 18a zur Abdichtung einer horizontal verlaufenden Fuge dient, während die Sperrplatte 18b zur Abdichtung einer vertikal verlaufenden Fuge dient, die nach oben von der horizontalen Fuge abgeht. Die Sperrplatte 18a weist neben den horizontal verlaufenden Nuten 28 auch vertikal verlaufende Nuten 40 (und gegebenenfalls entsprechende Federn auf der entgegengesetzten Seite) auf, die sich durchgehend bis zum oberen Rand der Platte erstrecken. Die Sperrplatte 18b kann baugleich mit den in 2 gezeigten Sperrplatten 18' sein, ist jedoch so angeordnet, dass ihre Nuten 28 und Federn 30 vertikal verlaufen. Die Sperrplatten 18a und 18b lassen sich dann dadurch dicht miteinander verbinden, dass die Federn 30 der Sperrplatte 18b in die Nuten 40 der Sperrplatte 18a eingeschoben werden (oder umgekehrt die Federn der Sperrplatte 18a in die Nuten 28 der Sperrplatte 18b). Erforderlichenfalls können die Sperrplatten 118a und 18b ähnlich wie in 2 durch Halteelemente zusammengehalten werden. Beispielsweise könnte ein solche Halteelement durch zwei gekreuzte U-Profile gebildet werden, von denen eines die obere Kante der Sperrplatte 18a übergereift und das andere die vertikale Kante der Sperrplatte 18b.
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Die hier beschriebenen Ausführungsformen der Abdichtvorrichtung lassen sich, wie 6 zeigt, durch Eckelemente 42 zu einem Abdichtsystem ergänzen, mit dem sich Fugen auch über Ecken zwischen zwei Betonwänden hinweg abdichten lassen. In dem in 6 gezeigten Beispiel weist das Eckelement 42 zwei rechtwinklig zueinander stehende Schenkel auf, die jeweils durch eine Absperrplatte 18a aus Gießbeton gebildet werden. Dabei können Nuten und Federn mit Hilfe der Gussform ausgebildet werden.
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Es versteht sich, dass auch die Eckelemente 42 mit dem Betonzusatzmittel 22 getränkt werden.
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7 zeigt als weiteres Beispiel ein T-Element 44, das z.B. anstelle der Verbundkonstruktion nach 5 verwendet werden kann. Auf analoge Weise können auch L-förmige Elemente gebildet werden.
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In 8 ist ein Querschnitt durch zwei Sperrplatten 18' entlang der Linie VII-VII aus 2 zu sehen. Ein Verschieben der Sperrplatten gegeneinander in vertikaler Richtung wird durch das Ineinandergreifen der Feder 28 und Nut 30 verhindert. Die formschlüssige Verbindung in horizontaler Richtung wird durch die Profile 33 erreicht. Diese sind hier als U-Profil ausgebildet und klemmen die Sperrplatten 18' zusammen. Dadurch wird, wie schon zuvor beschrieben, eine dünne Kapillare zwischen den Platten erzeugt, welche durch das Betonzusatzmittel bei Eindringen von Wasser durch Reaktion mit diesem abgedichtet wird. In diesem Falle sind solche Profile, die vorzugsweise aus Kunststoff bestehen, auf der Ober- und Unterseite angebracht. Dies kann, je nach Konstruktionsweise, variiert werden. Auch weitere Formen und Materialien der Profile sind möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202010005185 U1 [0003]
- DE 102019110683 A1 [0004]
