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Verfahren zur Herstellung von Verbundplatten aus Schwer- und Leichtbeton
Die vergleichsweise hohe Festigkeit in Verbindung mit geringer Dämmfähigkeit gegen
Temperatur und Schall bei sog. Schwerbeton und andererseits die hohe Dämmfähigkeit
und vergleichsweise geringe mechanische Festigkeit des sog. Leichtbeton lassen den
Gedanken als naheliegend erscheinen, beide Betonarten miteinander zu verbinden,
um dadurch Konstruktionen und Bauelemente zu erhalten, die sich sowohl bezüglich
mechanischer Festigkeit als auch bezüglich Dämmfähigkeit günstig verhalten. Dieser
Gedanke ist bisher in Verbindung mit Leichtbetondecken verwirklicht worden, wobei
die eigentliche Decke aus Leichtbeton und der darauf befindliche Estrich aus Schwerbeton
bestehen. Es haben sich dabei aus der unterschiedlichen Schwindung der beiden verschiedenartigen
Betone keine Schwierigkeiten ergeben. Das wird daraus erklärlich, daß die Schwindung
des Leichtbetons bereits praktisch beendet ist, wenn die Schwerbetonmasse aufgetragen
wird, und daß die Schwindung des Schwerbetons äußerst gering ist, so daß an der
Berührungsfläche bzw. innerhalb der Grenzschicht zwischen Leicht- und Schwerbeton
keine gefährlichen Spannungen und somit auch keine Risse und Abspaltungen auftreten
können.
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Die erläuterte Art des Verbundes zwischen Schwer- und Leichtbeton
ist aber auf den Fall beschränkt, wo erst der Leichtbetonkörper geformt sein und
seine Schwindung beendet haben muß, bevor die Schwerbetonmasse aufgetragen wird.
Diese Erzeugungsart ist für die Herstellung von Platten nicht anwendbar, da sie
wegen der langen für die Beendigung der Schwindung erforderlichen Zwischenlagerung
der Leichtbetonformlinge nicht
wirtschaftlich sein kann und im übrigen
zwei Arbeitsgänge erforderlich machen würde, die mit zu hohen Erzeugungskosten verbunden
sind. Es kommt noch hinzu, daß bei der nachträglichen Aufbringung des Schwerbetons
eine glatte Oberfläche der Schwerbetonschicht nur erzielbar ist, wenn man die einzelnen
Platten nach der Abbindung einem Schleifprozeß unterwirft, was eine wirtschaftliche
Erzeugung vollends ausschließt.
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Die Erfindung geht demgegenüber von der Erwägung aus, daß es im Interesse
der Wirtschaftlichkeit erforderlich ist, bei der Herstellung von Verbundplatten
aus Schwer- und Leichtbeton erst den Schwerbeton einzuformen, damit dieser eine
möglichst saubere und glatte Oberfläche erhält und im gleichen Arbeitsgang die Masse
für die Leichtbetonschicht aufzugeben, damit jegliche Zwischenlagerung von Teilformlingen
vermieden wird und die fertigen Formlinge in beiden Schichten gleichzeitig abbinden
können.
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Einer solchen Herstellungsart steht aber der Umstand entgegen, daß
der Schwerbeton eine nur geringe Schwindung, der Leichtbeton aber normalerweise
eine sehr große Schwindung hat und daß demzufolge in der Berührungsschicht starke
Spannungen und Abspaltungen auftreten müssen, wenn Betonmassen der üblichen Zusammensetzung
verwendet werden.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß man die Schwindungen
von Schwer- und Leichtbeton trotz der unterschiedlichen Zusammensetzung der Massen
in Einklang miteinander bringen kann, wobei die beiden Massen eine für ihre Verarbeitung
günstige Phase behalten können. Erfindungsgemäß ist diese Angleichung der Schwindungen
der beiden Massen durch entsprechende Zusammensetzung der Ausgangsmassen möglich.
Dabei spielt die Auswahl und die Körnung des zu verwendenden Rohmaterials ebensosehr
eine bedeutsame Rolle wie die jeweils verwendete Wassermenge. Bezüglich der Wassermenge
empfiehlt die Erfindung insbesondere, daß beide Massen auf praktisch gleichen Wasserüberschuß
abgestellt werden.
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Es wird zweckmäßig sein, die Schwerbetonmasse in flüssiger Phase zu
verwenden, das heißt, ihr verhältnismäßig viel Wasser zuzusetzen, während umgekehrt
bei der Leichtbetonmasse versucht werden sollte, trotz der flüssigen Phase mit einer
möglichst geringen Wassermenge auszukommen.
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Praktische Versuche und Erprobungen haben gezeigt, daß die erläuterten
Bedingungen insbesondere bei Befolgung der allgemeinen Empfehlungen ohne weiteres
eingehalten werden können, um brauchbare Verbundplatten zu erzeugen. Es wirkt sich
dabei der Umstand besonders günstig aus, daß Schwerbeton nur verhältnismäßig wenig
Bindemittel benötigt und seine flüssige Phase auch bei geringem Wasserüberschuß
verw irklichbar ist, während der Leichtbeton einen großen Bindemittelanteil mit
entsprechend großem Wasserzusatz erfordert, wobei die Wassermenge zu sehr erheblichem
Teil bei der Erhärtung des Bindemittels verbraucht wird. Das ist auch der Grund
dafür, daß man den Gießbrei beider Betonmassen ohne weiteres auf praktisch
gleichen Wasserüberschuß abstellen kann.
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Es wird sich empfehlen, die Schwerbetonmasse mit vergleichsweise hohem
Feinanteil zu verwenden. Einerseits wird dadurch die Schaffung einer glatten Oberfläche
der Verbundplatte, insbesondere bei Einrüttelung des Gießbreis, gewährleistet, andererseits
verhindert ein hoher Feinanteil eine zu starke Verdünnung des Gießbreis, die sich
möglicherweise nachteilig auswirken körmte.
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Der Schwerbetonmasse können nach einer weiteren Empfehlung der Erfindung
irgendwelche zementechten Farben beigemischt werden, so daß die Verbundplatten mit
vollständiger Durchfärbung der Oberflächenschicht ausfallen.
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. Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, den Gießbrei der
Leichtbetonmasse mit einem vergleichsweise hohen Grobanteil zu verwenden. Dadurch
wird eine gewisse Entmischung innerhalb des Leichtbetongießbreis erzielt, die sich
deshalb günstig für die Verbindung zwischen den beiden Schichten auswirkt, daß sie
die Leichbetonstruktur an die Schwerbetonstruktur mehr oder weniger annähert, auf
jeden Fall so weitgehend, daß' auch die kleinsten Rißbildungen im Bereich der Grenzschicht
ausgeschaltet sind, wie die zahlreichen durchgeführten Erprobungen erwiesen haben.
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Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird zunächst der flüssig angemachte Schwerbeton in einer geeigneten Form in der
gewünschten Schichtstärke eingerüttelt. Der Beton nimmt auf Grund der künstlichen
Verdichtung durch das Rütteln sehr schnell eine sehr zähe Oberflächenbeschaffenheit
an, so daß unmittelbar anschließend der Gießbrei des Leichtbetons aufgegossen werden
kann. Die beiden Betonmassen gehen än ihrer Berührungsfläche eine homogene und bleibende
Verbindung ein.
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Das folgende Ausführungsbeispiel soll der näheren Erläuterung der
Erfindung dienen.
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Ein Gemisch von r kg Zement und 3 kg Natursand (Körnung o bis 3 mm)
wird mit 6oo ccm Wasser verrührt und in einer Plattenform eingerüttelt. Auf diese
Schwerbetonschicht wird ein Gemisch von 330 g Zement und 670 g gemahlenem
Quärzit (Körnung o bis 2 mm), das mit 210 ccm Wasser und den notwendigen Triebmitteln
zu einem Gießbrei angerührt ist, aufgegossen. Der so gebildete Verbundwerkstoff
kann in bekannter Weise entweder einer anschließenden Dampferhärtung unterzogen
oder mit gleich gutem Erfolg der Lufterhärtung überlassen werden. In beiden Fällen
kann die Entformung nach spätestens 24 Stunden erfolgen.
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Verbundwerkstoffe der erläuterten oder ähnlichen Art können in sehr
mannigfacher Weise verwendet werden. Aus Schwer- und Leichtbeton bestehende Platten
stellen z. B. ein sehr wertvolles Bauelement dar, dessen- Außenwand absolut wetterfest
ist, während die Innenseite in üblicher Weise verputzt oder unmittelbar tapeziert
werden kann und nagelbar ist. Bei Verwendung solcher Platten als Fußbodenbelag bietet
die Leichtbetonschicht eine sehr
wirksame Isolation gegen Kälte,
während die Schwerbetonschicht die Funktion der Wärmespeicherung übernimmt. Dabei
besteht die Möglichkeit, durch nachträgliches Fluatieren die Schwerbetonschicht
staubfrei und besonders verschließfest und durch Behandlung mit Wachs gewünschtenfalls
wasserdicht zu machen. Der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff kann in gleich vorteilhafter
Weise für die Dachbedeckung Verwendung finden, besonders wo das geringe Eigengewicht
die Herstellung großformatiger Bauelemente ermöglicht. Schließlich ist hervorzuheben,
daß die Schwerbetonschicht dem Verbundwerkstoff eine große mechanische Festigkeit
verleiht und daß demgemäß sowohl beim Transport wie bei der Verarbeitung eine große
Bruchsicherheit besteht.