DE3716344C2 - Granitbetonstein - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Granitbetonstein mit dem optischen Charakter eines natürlichen Granitsteins zur Pflasterung von Straßen, Bürgersteigen, Gehwegen und der­ gleichen sowie für Rand- und Bordsteine und für die Ver­ kleidung von Mauerwerk.

Nachdem der Markt fast ein Menschenalter lang Betonsteine zur Pflasterung von Straßen, Plätzen, Auffahrten und der­ gleichen bevorzugt hat, geht jetzt wieder der Trend dazu, Natursteine zu verwenden. Städte und Gemeinden lassen wie­ der weitgehend ihre Plätze und Straßen mit Natursteinen pflastern, und auch private Bauherren ordern oft Natur­ steine für ihre Wege und Auffahrten. Natursteine haben den Nachteil, daß sie erheblich teurer sind als Betonsteine. Natursteine kosten etwa das 5- bis 8fache von Betonsteinen. Hinzu kommt, daß die Verlegung von Natursteinen erheblich schwieriger ist und besondere Fachkenntnisse und Fertig­ keiten erfordert. Das bedeutet, daß Naturpflaster nur von Fachleuten richtig verlegt werden kann und in seiner Ver­ legung um mindestens 10% teurer ist als Pflaster aus Be­ tonsteinen. Bei Natursteinen wird es darüberhinaus auch als nachteilig angesehen, daß die einzelnen Steine sta­ tisch ungleich sind. Dies führt nach einiger Zeit zu Ab­ senkungen, die die Pflasterfläche optisch beeinträchtigt. Der Naturstein weist gegenüber einem Betonstein einen eindrucksvollen, seidigen Glanz auf, der besonders zum Ausdruck kommt, wenn es sich um große Pflasterflächen handelt, wie dies bei Straßen oder Plätzen der Fall ist. Eine große Pflasterfläche aus Betonsteinen sieht meist eintönig und stumpf aus.

Aus der DE-OS 35 31 772 ist ein Basaltbetonstein mit dem Charakter eines Natursteines bekannt, der zur Pflasterung von Straßen, Bürgersteigen, Gehwegen und größeren Plätzen eingesetzt wird. Ein solcher Basaltbetonstein besteht aus Basaltkornfraktion, Zement und Wasser. Indem die Basalt­ kornfraktion mindestens 70% und ein Basaltmehl etwa 10% der Gesamtmasse ausmacht, wird ein Basaltbetonstein mit dem optischen Charakter eines Naturbasaltsteines erreicht. Dieses Verfahren auf Granitkornfraktionen und Granitmehl angewendet, ergibt jedoch einen Granitbetonstein, der eine stumpfe Oberfläche besitzt und keinerlei Natursteincharak­ ter hat.

Aus dem DE-GM 80 28 909 ist ein Granitbetonstein bekannt, der aus einem oberen und einem unteren Teil besteht, die einstückig miteinander verbunden sind. Während der obere Teil aus einer Betonmischung mit einem Granitgranulat be­ steht, ist der untere Teil aus Sand, Zement, Wasser und geringwertigem granuliertem Gestein gefertigt. Zusätzlich ist die Oberfläche durch Sand- oder Metallgranulat-Ab­ strahlung reliefartig ausgebildet. Ein derartiger, künst­ licher Pflasterstein ist in seiner Herstellung verhält­ nismäßig aufwendig und weist dennoch nicht die angestreb­ ten optischen Eigenschaften auf.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt deshalb der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Granitbetonstein zu schaffen, der bei geringstem Herstellungsaufwand op­ tisch wie ein Naturgranitstein aussieht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Granitbetonstein der eingangs beschriebenen Gat­ tung vorgeschlagen, daß die Granitbetonsteinmasse aus­ schließlich aus Granitkornfraktionen, Diabaskornfrak­ tionen, Zement und Wasser erstellt ist, wobei die Men­ ge an Diabaskornfraktionen in Bezug auf das Gewicht der Menge an Granitkornfraktionen in etwa gleicht und wobei im Massenanteil von Diabaskornfraktionen mindestens 30% Diabasmehl (Korngröße < 250 µm) enthalten sind.

Erst durch die Zugabe von Diabaskornfraktionen und zwar in etwa gleicher Menge wie die Granitkornfraktionen so­ wie mit einem Anteil von Diabasmehl in Höhe von min­ destens 30% der gesamten Diabasmenge wird ein Granitbe­ tonstein erreicht, der ähnlich wie ein natürlicher Gra­ nitstein aussieht und eine silbrig schimmernde Ober­ fläche besitzt.

Weitere Merkmale eines Granitbetonsteines gemäß der Er­ findung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 offenbart.

Anhand von Zeichnungen wird in der Folge ein Ausführungs­ beispiel dargestellt und erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen scharrierten Pflasterstein aus erfindungs­ gemäßem Granitbeton in einer Frontansicht und zur Hälfte im Schnitt; die vorherrschende Verteilung kleinster, mittelgroßer und großer Gesteinskorn­ fraktion und insbesondere die Kumulierung der Kleinstfraktionen (des Gesteinsmehls) an der dem Steinboden abgewandten Steinfläche ist schematisch dargestellt, wobei die Granitkornfraktionen weiß und die Diabaskornfraktionen schwarz erscheinen,

Fig. 2 einen stark vergrößerten Ausschnitt "A" aus dem Quer­ schnitt der Fig. 1, aus welchem ersichtlich ist, daß aufgrund des Mischverhältnisses (Ansprüche 2 und 3) die Zahl der Diabaskörnchen unter den kleinsten Ge­ steinskornfraktionen (dem Gesteinsmehl) überwiegen und

Fig. 3 einen Bordstein aus Normalbeton mit einer Flanken- und Topauflage aus erfindungsgemäßem Granitbeton.

Die Fig. 1 und 2 zeigen den Aufbau des erfindungsge­ mäßen Granitbetonsteins. In Fig. 1 ist schematisch dar­ gestellt, daß der Stein in Oberflächennähe sowohl große und mittelgroße Granitkornfraktionen 1 und 2 als auch große und mittelgroße Diabaskornfraktionen 4 und 5 ent­ hält, dazu massiert Diabasmehl 6 und in geringerer Menge Granitmehl 3. Zur Unterscheidung sind die Granitkornfrak­ tionen weiß und die Diabaskornfraktionen schwarz gezeichnet (in Wirklichkeit sind die Granitkornfraktionen grau und die Diabaskornfraktionen grünlich-grau).

Mit "Oberfläche des Steins" ist hier die schwerkraftmäßig vom Boden des Steins abgewandte Steinfläche gemeint.

Wie in der Fig. 1 sind auch in der Fig. 2 (Vergrößerung des Ausschnitts A der Fig. 1) die Diabasmehlkörnchen 6 schwarz und die Granitmehlkörnchen 3 weiß dargestellt. Nach der Lehre der Ansprüche 2 und 3 sind über 90% der gesamten Ge­ steinsmehlfraktionen 3 und 6 Diabasmehl 6. Dagegen sind et­ wa 48% der Großkornfraktionen 1 und 4 Granitkornfraktionen 1, während die mittelgroßen Granit- und Diabaskornfraktionen 2, 5 etwa im Verhältnis von 70 zu 30 vorliegen.

Die Kumulierung der Diabasmehlkörnchen 6 und einiger großer Granitkornfraktionen 1 an der Steinoberfläche bedingt den beim Scharrieren entstehenden seidigen Glanz des Steins. Wie diese Kumulierung physikalisch zustande kommt, wird weiter unten erklärt. Von der Kumulationszone abwärts ver­ teilen sich die Gesteinkornfraktionen etwa statistisch nach dem Mischverhältnis.

Wie bereits ausgeführt, verteilen sich im Ausführungsbei­ spiel die Gesteinskornfraktionen nach der Lehre der An­ sprüche 2 und 3:

Granitkornfraktionen
Durchmesser unter 250 µm (Granitmehl)|1,5%
Durchmesser zwischen 250 µm und 1 mm	35,0%
Durchmesser zwischen 1 und 3 mm	13,5%

Diabaskornfraktionen
Durchmesser unter 250 µm (Diabasmehl)|20%
Durchmesser zwischen 250 µm und 700 µm	15%
Durchmesser zwischen 700 µm und 1,5 mm	13%
Durchmesser zwischen 1,5 mm und 2 mm	2%

Der erfindungsgemäße Granitbetonstein enthält ausschließ­ lich diese Mischung an Granit- und Diabaskornfraktionen zu­ sammen mit Zement und Wasser. Für die Erstellung einer Be­ tonmasse von 1000 kg werden benötigt:

 10 kg Granitmehl
150 kg Diabasmehl
350 kg größere Granitkornfraktionen
210 kg größere Diabaskornfraktionen
200 kg Zement
 80 kg Wasser

Bei der Mischung dieser Rohmasse, die in bekannter Weise unter Rüttelung erfolgt, tendieren die größeren Gesteins­ kornfraktionen 1, 2 und 4, 5 dazu, nach unten abzusinken, während das Gesteinsmehl 3, 6 mit dem Wasser zusammen einen zähen, seifenähnlichen Brei bildet, der beim Absinken der größeren Gesteinkornfraktionen 1, 2 und 4, 5 nach oben ge­ rüttelt wird. So bildet sich im Bereich des Steinoberteils eine Massierung von Gesteinsmehlteilchen 3, 6, die infolge des Mischungsverhältnisses überwiegend aus Diabasteilchen 6 bestehen (vgl. Fig. 2).

Beim unmittelbaren Anblick erscheint diese Ballung von kleinsten und großen Gesteinskornfraktionen ausgerechnet im schwerkraftmäßig oberen Teil des Granitbetonsteins na­ turwidrig; hier lagern kleinste Diabaskornfraktionen 6 zu­ sammen mit schweren Granitkornfraktionen 1 unmittelbar an der Steinoberfläche, obwohl die schweren Granitkornfrak­ tionen 1 ja eigentlich infolge der Rüttelung nach unten absinken müßten.

Die Lösung dieses Rätsels ist einfach. Während der Rütte­ lung, insbesondere der Oberrüttelung, halten die versei­ ften Gesteinsmehlteilchen 3, 6 insbesondere die großen und z. T. die mittelgroßen Gesteinkornfraktionen 1, 2, 4, 5 fest und hindern sie daran, abzusinken. Wegen des Übergewichts an großen und mittelgroßen Granitkornfraktionen 1, 2 (35% und 13,5% gegenüber 15% und 15% an großen und mittelgroßen Fraktionen vor Diabas) erhält die Steinoberfläche die Cha­ rakteristika einer Granitoberfläche, die infolge des In­ halts an Diabasmehlteilchen 6 einen schimmernden Glanz auf­ weist, der sogar manchmal den Seidenglanz eines schönen Naturgranitsteins übertrifft.

Wie bei einem natürlichen Granitstein, tritt dieser Seiden­ glanz erst im Zuge einer Aufrauhung der Oberfläche hervor. Die Fig. 1 bis 3 zeigen daher scharrierte Sichtflächen, wie beispielsweise nach einer Bearbeitung mit einer Stockma­ schine. Die scharrierten Flächen weisen dazu noch den Vor­ teil auf, daß sie insbesondere für Fußgänger einem Ausrut­ schen entgegenwirken.

Die Verbindung von Granit und Diabas in dem erfindungsge­ mäßen Granitbetonstein dient nicht nur ästhetischen Zwecken, sondern ist überraschenderweise auch in bezug auf die Statik und die Haltbarkeit des Steines günstig. Im Härtebereich sind die Steinarten praktisch gleich:

Granit: 6 bis 7 Mohs
Diabas: 6 Mohs

und auch die Druckfestigkeit ist etwa gleich:

Granit: 1900 bis 2100 kg/cm²
Diabas: 1500 bis 2300 kg/cm²

Besonders wichtig ist die Übereinstimmung der Elastizitäts­ module:

Granit: E-Modul 400 000 kg/cm²
Diabas: E-Modul 400 000 bis 500 000 kg/cm²

Selbst starke Temperaturschwankungen können daher keine inneren Spannungen im Granit-Diabasgefüge hervorrufen.

Fig. 3 zeigt eine Stirnansicht eines Bordsteines aus Nor­ malbeton, dessen nach der Montage sichtbaren Flächen mit einer Auflage von erfindungsgemäßem Granitbeton versehen sind. Eine solche Auflage eines wertvolleren Betonmaterials auf einem kostengünstigeren ist allgemein bekannt; das Bei­ spiel ist lediglich deswegen herangezogen, um auf die vielen Möglichkeiten hinzuweisen, die die Erfindung in der Steinindustrie eröffnet.

Auf das Normalbetonteil 8 des Bordsteins ist die Auflage 9 aus Granitbeton aufgegossen und danach scharriert. Nach Mon­ tage an einer Straße ergibt sich ein seidenschimmerndes Band; wegen der tiefen Scharrierung bietet die Oberfläche eine hohe Trittsicherheit für den Fußgänger.

Nach dem gleichen Prinzip können auch andere Normalbeton­ steine mit einer Auflage aus Granitbetonmasse versehen werden. Beispielsweise kann man auf einem Pflasterstein aus Normalbeton eine solche 1 bis 2 cm dicke Auflage auf­ gießen und nachher scharrieren. Hieraus ergibt sich ein gleichsam schöner und preiswerter Pflasterbelag mit natur­ stein-schimmernder Oberfläche; die Scharrierung dient dazu, daß Fußgänger nicht ausrutschen und Fahrzeuge selbst beim starken Regen zuverlässig gelenkt und abgebremst werden können - alles besondere Vorteile in Stadtstraßen mit Publikumsverkehr.

Bezugszeichenliste

1 große Granitkornfraktionen (1 bis 3 mm)
2 mittelgroße Granitkornfraktionen (250 µm bis 1 mm)
3 Granitmehl (< 250 µm)
4 große Diabaskornfraktionen (700 µm bis 2 mm)
5 mittelgroße Diabaskornfraktion (250 µm bis 700 µm)
6 Diabasmehl (< 250 µm)
7 Scharrierung der Steinoberfläche
8 Normalbetonteil eines Doppelsteins
9 Granitbetonauflage auf einem Doppelstein

Claims (5)

1. Granitbetonstein mit dem optischen Charakter eines na­ türlichen Granitsteins zur Pflasterung von Straßen, Bürgersteigen, Gehwegen und dergleichen sowie für Rand- und Bordsteine und für die Verkleidung von Mauerwerk, dadurch gekennzeichnet, daß die Granitbetonsteinmasse ausschließlich aus Gra­ nitkornfraktionen (1, 2, 3), Diabaskornfraktionen (4, 5, 6), Zement und Wasser erstellt ist, wobei die Men­ ge an Diabaskornfraktionen (4, 5, 6) in Bezug auf das Gewicht der Menge an Granitkornfraktionen (1, 2, 3) in etwa gleicht und wobei im Massenanteil von Diabaskorn­ fraktionen (4, 5, 6) mindestens 30% Diabasmehl (Korn­ größe < 250 µm) enthalten sind.

2. Granitbetonstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse der Granitkornfraktionen (1, 2, 3) größen­ mäßig wie folgt aufgeteilt ist: Durchmesser unter 250 µm Granitmehl (3)|3% Durchmesser 250 µm bis 1 mm (2) 70% Durchmesser 1 bis 3 mm (1) 27%

3. Granitbetonstein nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse der Diabaskornfraktionen (4, 5, 6) größenmäßig wie folgt aufgeteilt ist: Durchmesser unter 250 µm Diabasmehl (6)|40% Durchmesser 250 µm bis 700 µm (5) 30% Durchmesser 700 µm bis 2 mm (4) 30%

4. Granitbetonstein nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Granitbetonstein an seiner Oberfläche eine tiefe Scharrierung (7) von 1 mm und tiefer aufweist.

5. Granitbetonstein nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Granitbetonsteinmasse haubenähnlich auf einem Normalbetonstein (8), z. B. auf einem Pflasterstein, Bordstein oder dgl., aufgegossen ist.