DE3539632A1

DE3539632A1 - Laermschutzsystem

Info

Publication number: DE3539632A1
Application number: DE19853539632
Authority: DE
Inventors: Klaus Windhaeuser
Original assignee: HANS GRAF BAUUNTERNEHMUNG GmbH
Current assignee: HANS GRAF BAUUNTERNEHMUNG GmbH
Priority date: 1985-11-08
Filing date: 1985-11-08
Publication date: 1987-05-14

Description

Die Erfindung betrifft ein Lärmschutzsystem aus wenigstens einer Betonschicht und wenigstens einer absorbierenden Schallabsorptionsschicht und ein Verfahren zu seiner Herstellung, wobei die Schallabsorptionsschicht(en) sowohl auf einer als auch auf beiden Seiten der Betonschicht angeordnet sein kann (können).

Lärmschutzsysteme sind seit langem bekannt und werden in großem Umfang beispielsweise als Lärmschutzwände an Straßen und Schienenwegen zur Eindämmung des Verkehrslärms eingesetzt.

Übliche Lärmschutzwände bestehen aus H-förmigen Stützen, gewöhnlich aus bewehrten Beton oder Stahl, in die Sockelelemente, Wandelemente und ggf. Gesimselemente eingeschoben werden. Der eigentliche schallabsorbierende Teil sind im allgemeinen die Wandelemente, die in unterschiedlicher Form, gemäß dem Stand der Technik, eingesetzt werden.

Beispielhaft seien schallabsorbierende Wandelemente genannt, wie sie in der einschlägigen Fachliteratur beschrieben sind. In zunehmendem Maße werden schallabsorbierende Lärmschutzsysteme auch in anderen Bereichen eingesetzt, wie z. B. im privaten Hausbau, im Städtebau, im Industrieanlagenbau sowie bei der Erstellung von sonstigen Bauwerken.

Die für den Anwender entscheidende Eigenschaft solcher Lärmschutzsysteme ist das Maß der Schallabsorption. Gleichzeitig werden jedoch hohe Anforderungen an Korrosionsbeständigkeit, Lichtbeständigkeit - insbesondere UV-Beständigkeit - Frost- und Tausalzbeständigkeit, verbunden mit einer ästhetischen Form und Farbe der Oberfläche, gestellt.

Ferner müssen solche Lärmschutzsysteme je nach Anwendung die erforderlichen Voraussetzungen erfüllen bezüglich Gewicht, Biegefestigkeit, Variierbarkeit der Elementgrößen, Nutzungsdauer und anderen.

Aufgrund der zunehmenden Verschärfung der Auflagen durch den Gesetzgeber, z. B. in Form der technischen Anleitung Lärm (TA-Lärm) wird die Aufgabe an den Hersteller und Anwender von schallabsorbierenden Lärmschutzsystemen gestellt, dieser Entwicklung entsprechende Produkte zur Verfügung zu stellen, die auch die zukünftigen Erfordernisse erfüllen.

Eine hervorragende Lösung dieser Aufgabe, welche die oben genannten Erfordernisse mit außergewöhnlichen schallabsorbierenden Eigenschaften verbunden, erfüllt, wird erfindungsgemäß durch ein Lärmschutzsystem zur Verfügung gestellt, das wenigstens eine tragende und wenigstens eine schallabsorbierende Schicht enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die tragende Schicht aus Beton, ggf. bewehrtem Beton besteht und die schallabsorbierende Schicht aus porösem Ton aus wenigstens einer gebrannten Tonart, bevorzugt wenigstens einer Ziegeltonart besteht, wobei die schallabsorbierende(n) Schicht(en) sowohl auf einer als auch auf beiden Seiten der Betonschicht(en) angeordnet sein kann (können).

Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung des Lärmschutzsystems als Lärmschutzwand aus H-förmigen Stützen aus Stahlbeton und/oder Stahl und/oder Beton, Sockelelementen, schallabsorbierenden Wandelementen und ggf. Gesimselementen.

In der Figur ist beispielhaft der Schallabsorptionsgrad einer erfindungsgemäßen hochabsorbierenden Schallschutzschicht gegen die Schallfrequenz aufgetragen.

Das erfindungsgemäße Lärmschutzsystem besteht aus einer tragenden Schicht aus Beton, wobei ggf. bewehrter Beton verwendet wird. Es kann jedoch auch beispielsweise die tragende Schicht aus einer Schicht unbewehrtem und einer Schicht bewehrtem Beton bestehen. Die Seiten der tragenden Schicht können Strukturen aufweisen und können auf wenigstens einer Seite aus, ggf. bewehrtem Sichtbeton, bestehen. Die Seiten, bzw. eine Seite, können (kann) jedoch auch besenstrichrau sein. Eine Strukturierung kann beispielsweise nach dem Reckli-Verfahren erfolgen. Die tragende Schicht hat im allgemeinen eine Länge von 20 bis 700 cm, bevorzugt eine solche von 50 bis 600 cm und besonders bevorzugt eine solche von 100 bis 600 cm, eine Breite von 20 bis 400 cm, bevorzugt von 25 bis 350 cm, besonders bevorzugt von 50 bis 200 cm, und eine Dicke von 8 bis 50 cm, bevorzugt von 10 bis 30 cm, und besonders bevorzugt von 12 bis 18 cm.

Auf die tragende Schicht ist wenigstens eine Schicht aus einer hochschallabsorbierenden porösen Tonschicht aus wenigstens einer gebrannten Tonart, bevorzugt wenigstens einer Ziegeltonart, aufgebracht, wobei beispielsweise der Ton als fester Tonschaum vorliegen kann. Das Aufbringen kann durch Kleben erfolgen, mit im Baugewerbe für solche Anwendungen üblichen und zugelassenen Klebern, es kann jedoch auch die Tonschicht in die noch nicht erhärtete tragende Betonschicht eingerüttelt werden, oder auf andere Weise in derselben verankert werden.

Die poröse(n) Tonschicht(en) kann (können) je nach Anforderung auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Betonschicht(en) aufgebracht sein.

Im erfindungsgemäßen Lärmschutzsystem können auch noch weitere Schichten vorliegen, wie beispielsweise Folien, wasserdämmende Kunststoffschichten und andere.

Die erfindungsgemäße poröse Tonschicht ist ein gebranntes, relativ leichtes Material, wobei die Masse beispielsweise durch Dispersion des Tonmaterials in Schaum hergestellt werden kann.

Das Tonmaterial wird unter Verwendung von wenigstens einer Tonart, insbesondere einer Ziegeltonart, hergestellt. Die Oberfäche des Tonmaterials kann gekörnt und geschliffen oder beispielsweise zumindest teilweise aufgerissen sein. Sie erlaubt vom ästhetischen Gesichtspunkt völlig neue Oberflächengestaltung aus einem besonders schönen, natürlichen Material. Übliche Färbungen des Materials sind beispielsweise braun, rot in verschiedenen Schattierungen, oder tabak. Durch den Brennvorgang bei der Herstellung des Tonmaterials können farblich hervorragende Nuancierungen erzielt werden. Die Tonschicht besitzt pro Einzelelement eine Länge von 5 bis 150 cm, bevorzugt von 10 bis 100 cm, besonders bevorzugt von 20 bis 60 cm, eine Breite von 5 bis 150 cm, bevorzugt von 10 bis 100 cm, besonders bevorzugt von 20 bis 60 cm, und eine Dicke von 2 bis 30 cm, bevorzugt von 3 bis 12 cm, besonders bevorzugt von 6 bis 10 cm.

Das spezifische Gewicht der erfindungsgemäß eingesetzten porösen Tonschicht liegt im Bereich von etwa 0,8 bei einem Druckwiderstand von ca. 0,9 bis 1,1 N/mm².

Das Material ist völlig frostsicher und besitzt 40 bis 50% offene Poren, wobei die Aufnahme von Feuchtigkeit praktisch bei 0 liegt.

Das Schalldämmaß (Δ L _{A, R, Str.}) ist größer als 25 dB (A) und die Schallabsorption größer als 9 dB (A).

Die poröse Tonschicht ist insbesondere im Bereich niederer Frequenzen ein außergewöhnliches Schallabsorptionsmittel. So beträgt der Absorptionskoeffizient (Frequenzen) etwa 0,84 bis 160 Hertz und bleibt um 0,9 bei 160 bis 6400 Hertz. Kein anderes Material, selbst festes, erreicht diese Werte. Der Absorptionsgrad bleibt während der gesamten Nutzung erhalten, da das Material selbstreinigend ist.

Eine typische, erfindungsgemäße, poröse Tonschicht in Form eines festen Tonschaums ist beispielsweise "Keraphon" der Firma Guiraud Freres.

Das erfindungsgemäße Lärmschutzsystem kann bei zahlreichen Verwendungen eingesetzt werden, wie beispielsweise Hausbau, Städtebau, Straßen- und Eisenbahnbau, Industrieanlagenbau und sonstigen Bereichen. Auch unter ästhetischen Gesichtspunkten ist es anderen Materialien weit überlegen. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn sowohl technische als auch ästhetische Anforderungen zu erfüllen sind.

Eine hervorragend geeignete Anwendung ist der Lärmschutz an Straßen und Schienenwegen.

Lärmschutzwände an Straßen und Schienenwegen können aus zahlreichen Systemen bestehen. In allen Fällen sind jedoch schallabsorbierende Elemente ein Grunderfordernis.

Für diese Verwendung eignet sich das erfindungsgemäße System in besonderer Weise.

Eine bekannte Konstruktion einer Lärmschutzwand besteht aus H-förmigen Stützen, die aus Stahlbeton oder Stahl bestehen können und beispielsweise einen Abstand von 4 bis 6 m besitzen. In diese Stützen können nach dem Nut- und Federprinzip Sockelelemente, Wandelemente und Gesimselemente eingeschoben werden. Die Wandelemente können aus dem erfindungsgemäßen Lärmschutzsystem bestehen, wobei die beschriebenen, hervorragenden Eigenschaften erhalten werden. Doch auch die Sockel- und Gesimselemente können aus dem erfindungsgemäßen Lärmschutzsystem bestehen. Ebenso kann in beliebigen anderen Lärmschutzwänden das erfindungsgemäße Lärmschutzsystem, als schallabsorbierendes Element, verwendet werden.

Die Einzelelemente besitzen die bereits beschriebene Größe, wobei durch die Art der Sockelelemente und Wand-, sowie Gesimselemente auch Neigungen und Höhenvorsprünge verwirklicht werden können. Dies kann sowohl in Stufen, als auch stufenlos erfolgen. Die Gesimselemente, sofern solche angebracht werden, können bezüglich ihrer Form besonders gestaltet werden.

Die Gründung der Stützen der Lärmschutzwand kann in Flachgründungen, Beton-Großbohrpfahl- oder Rammrohrgründungen erfolgen, unter Einbau entsprechender Köcher in den Köpfen der Gründungskörper.

Die Wandelemente können zusätzliche Strukturierungen aufweisen, die beispielsweise für Rankgewächse eine Grundlage bieten.

Die Sockelelemente bestehen im allgemeinen aus gefügedichtem, bewehrtem Beton, wobei wenigstens eine Seite in Sichtbeton ausgeführt sein kann. Auch Besenstrich- oder Reckli-Strukturen können u. a. auf wenigstens einer Seite oder auch beidseitig angebracht sein. Die Abmessungen werden den Erfordernissen, u. a. dem Erddruck angepasst. Auch die Gesimselemente können entsprechend ausgebildet sein, ggf. mit Bewehrung.

Gewöhnlich liegen die untersten Elemente der Lärmschutzwand, gewöhnlich Sockelelemente, auf Kunststoffplatten, wie beispielsweise Neoprenplatten, auf. In den Fugen, insbesondere Horizontalfugen, zwischen Sockel-, Wand- und Gesimselementen können zur weiteren Verbesserung der Schallabdichtung Abdichtungsmaterialien eingebracht werden, wie beispielsweise dauerelastische PVC- oder Moosgummibänder.

Die Verkeilung der Elemente, insbesondere Wandelemente und Sockelelemente, kann beispielsweise mit Polypropylenseilen, EPDM-Schnüren, oder durch komprimierende Bänder erfolgen.

Das erfindungsgemäße Lärmschutzsystem erlaubt ohne Schwierigkeiten den Einbau von Türen oder sonstigen Einbauten in eine aus dem System bestehende Lärmschutzwand.

Bevorzugtes Material für Stahlbeton-Stützen, Sockelelemente und Gesimselemente ist gefügedichter Beton, der Güte B 35 mit hohem Widerstand gegen Frost und Tausalz. Die Elemente können auch, dem Stand der Technik entsprechend, eingefärbt werden. Sie können ferner aus dem erfindungsgemäßen Lärmschutzsystem bestehen.

Die hervorragenden Eigenschaften der erfindungsgemäß auf der Betontragschicht aufgebrachten porösen Tonschicht werden deutlich aus der Figur. In dieser sind der Schallabsorptionsgrad gegen die Frequenzen aufgetragen. Es wird deutlich, daß ab 500 Hertz kein Abfall der Schallabsorption auftritt. Dies ist der Fall bis zu einer Frequenz von 6400 Hertz. Die Größen der aufgebrachten porösen Tonschichtelemente betrugen ca. 500 mm Länge, ca. 500 mm Breite und ca. 80 mm Dicke, bei einer Masse von ca. 63 kg/m².

Claims

1. Lärmschutzsystem, das wenigstens eine tragende und wenigstens eine schallabsorbierende Schicht enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die tragende Schicht aus Beton, ggf. bewehrtem Beton besteht und die schallabsorbierende Schicht aus porösem Ton aus wenigstens einer gebrannten Tonart, bevorzugt wenigstens einer Ziegeltonart besteht, wobei die schallabsorbierende(n) Schicht(en) sowohl auf einer als auch auf beiden Seiten der Betonschicht(en) angeordnet sein kann (können).

2. Lärmschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht Beton bewehrt ist, und auf mindestens einer Seite Sichtbeton aufweist.

3. Lärmschutzsystem nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonschicht eine Länge von 20 bis 700 cm, bevorzugt von 50 bis 600 cm, besonders bevorzugt von 100 bis 600 cm, eine Breite von 20 bis 400 cm, bevorzugt von 25 bis 350 cm, besonders bevorzugt von 50 bis 200 cm und eine Dicke von 8 bis 50 cm, bevorzugt von 10 bis 30 cm, besonders bevorzugt von 12 bis 18 cm, hat.

4. Lärmschutzsystem nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schallabsorbierenden Tonschichtelemente vor Aufbringen auf die Betonschicht(en) eine Länge von 5 bis 150 cm, bevorzugt von 10 bis 100 cm, besonders bevorzugt von 20 bis 60 cm, eine Breite von 5 bis 150 cm, bevorzugt von 10 bis 100 cm, besonders bevorzugt von 20 bis 60 cm und eine Dicke von 2 bis 30 cm, bevorzugt von 3 bis 12 cm, besonders bevorzugt von 6 bis 10 cm besitzen.

5. Lärmschutzsystem nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalldämmaß (Δ L _{A, R, Str.}) der schallabsorbierenden Wandelemente größer als 25 dB (A) ist und die Schallabsorption (Δ L _{A, Str.}) größer als 9 dB (A) ist.

6. Lärmschutzsystem nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die schallabsorbierende Schicht auf der Betonschicht aufgeklebt oder in diese eingerüttelt ist.

7. Lärmschutzsystem nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Tonschicht einen Schallabsorptionskoeffizienten, von ca. 0,9 zwischen 160 und 6400 Hertz besitzt.

8. Lärmschutzwand aus H-förmigen Stützen aus Stahlbeton und/oder Stahl und/oder Beton, Sockelelementen, schallabsorbierenden Wandelementen und ggf. Gesimselementen, dadurch gekennzeichnet, daß als schallabsorbierende Wandelemente das Lärmschutzsystem gemäß den Ansprüchen 1 bis 7 verwendet wird.

9. Lärmschutz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für Sockelelemente, Wandelemente sowie ggf. für die Gesimselemente das Lärmschutzsystem gemäß den Ansprüchen 1 bis 7 verwendet wird.

10. Verfahren zur Herstellung eines Lärmschutzsystems nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine schallabsorbierende poröse Tonschicht auf wenigstens eine Seite wenigstens einer Schicht Beton aufgebracht wird, der ggf. bewehrt ist und auf wenigstens einer Seite ggf. bewehrten Sichtbeton aufweist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, zur Herstellung eines Lärmschutzsystems nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Schicht Beton von einer Länge von 20 bis 700 cm, bevorzugt von 50 bis 600 cm besonders bevorzugt von 100 bis 600 cm, einer Breite von 20 bis 400 cm, bevorzugt von 25 bis 350 cm, besonders bevorzugt von 50 bis 200 cm und einer Dicke von 8 bis 50 cm, bevorzugt von 10 bis 30 cm, besonders bevorzugt von 12 bis 18 cm, eine absorbierende Schallabsorptionsschicht aufgebracht wird, von einer Länge von 5 bis 150 cm, bevorzugt von 10 bis 100 cm, besonders bevorzugt von 20 bis 60 cm, einer Breite von 5 bis 150 cm, bevorzugt von 10 bis 100 cm, besonders bevorzugt von 20 bis 60 cm und einer Dicke von 2 bis 30 cm, bevorzugt von 3 bis 12 cm, besonders bevorzugt von 6 bis 10 cm.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 10 und 11, zur Herstellung eines Lärmschutzsystems nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Schicht Beton eine schallabsorbierende poröse Tonschicht aufgebracht wird unter Ausbildung eines Schalldämmaßes (Δ L _{A, R, Str.}) von größer als 25 dB (A) und einer Schallabsorption (Δ L _{A, Str.}) größer als 9 dB (A).

13. Verfahren nach den Ansprüchen 10 bis 12, zur Herstellung eines Lärmschutzsystems nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die schallabsorbierende Absorptionsschicht auf die Betonschicht aufgeklebt oder in diese eingerüttelt wird.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Betonschicht eine poröse Tonschicht mit einem Schallabsorptionskoeffizienten (Frequenzen) um 0,9 bei 160 bis 6400 Hertz aufgebracht wird.