DE9420217U1 - Plattenförmiges, mit einer Matrix aus Beton ausgebildetes Bauelement - Google Patents
Plattenförmiges, mit einer Matrix aus Beton ausgebildetes BauelementInfo
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Description
ULLAND, Jürgen, 40699 Erkrath, DE
09.12.1994
09.12.1994
93583
Plattenförmiges, mit einer Matrix aus Beton
ausgebildetes Bauelement
Die Erfindung betrifft ein plattenförmiges, mit einer Matrix
aus Beton ausgebildetes Bauelement, wobei die Matrix einen
Standard- oder SpeziaLzement und eine Armierung von Glasfasern
sowie Zusätze in einer zur Bindung des sich beim Hydratationsvorgang bildenden Calciumhydroxids benötigten
Menge und Art enthält.
Aus der WO 91/04953 ist es bekannt, Glasfasern in eine Zement-Matrix einzuarbeiten, um die mechanischen Eigenschaften
des Endproduktes zu erhöhen. Zementgebundene Bauteile weisen eine hohe Druckfestigkeit auf. Dabei werden zur Verbesserung
ihrer Zug-, Biegezug- und Schlagfestigkeit vielfach im
Verhältnis zu ihrer Länge dünne Fasern eingearbeitet, wobei
insbesondere Glasfasern optimale Eigenschaften aufweisen. Es
sind jedoch nur spezielle aIkaIibeständige Glasfasern
verwendbar, da normale Glasfasern vom Zement angegriffen werden und innerhalb kurzer Zeit einen großen
Festigkeitsverlust erleiden. Entsprechend der Lehre des
vorgenannten Dokumentes wird die Langzeitbeständigkeit von
glasfaserverstärktem Zement bzw. Beton dadurch signifikant
verbessert, daß eine Menge an Zusätzen zur Matrix zugegeben wird, die mindestens äquivalent der benötigten Menge zur.
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Bindung oder Reaktion des bei der Hydratation gebildeten
Ca Lciumhydroxids ist. Durch chemische Bindung des beim
Erhärtungsprozeß entstehenden Ca Lciumhydroxids wird eine
soLche Zementmatrix sowohl hinsichtlich ihrer mechanischen
Festigkeitseigenschaften erheblich verbessert, als auch
außerordentLich verwitterungsbeständig und verfügt über einen
hohen Wirkungsgrad beim Pigmentieren.
Ausgehend von diesem Stand der Technik Liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, &rgr; lattenförmige, mit einer Matrix aus Beton
ausgebildete Bauelemente der im Oberbegriff von Anspruch genannten Art anzugeben, welche bei gleichen Abmessungen
mindestens dieselben Fest igkei tseigeirsschaf ten und Witterungsbeständigkeit aufweisen, wie die aus
gesundheitlichen Gründen nicht mehr zulässigen
Asbestbetonplatten, und die sich daher im Austausch oder
anstelle derartiger Asbestbetonplatten zur Verwendung als
Dach- oder Fassadenplatten etc. eignen. Insbesondere können
dabei die plattenförmigen Bauelemente als strukturierte
Platten, beispielsweise Well- oder TrapezpLatten, ausgebildet
sein.
Die Lösung der Aufgabe gelingt mit der Erfindung dadurch, daß
das Bauelement in zu den Außenflächen benachbarten Zonen seines Querschnitts einen vergleichsweise hohen GewichtsanteiL
von kurzen GLas-Stapelfasern und zusätzlich in wenigstens
einer ausgewählten Zone Einlagen von Langfaserigen
Glasfaser-Rovings aufweist.
Mit großem Vorteil weisen die erfindungsgemäß ausgebildeten
plattenförmigen Bauelemente ein optimales LangzeitverhaLten
bei unveränderten QuaLitatsmerkmaLen,, insbesondere bezüglich
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der Festigkeit und Witterungsbeständigkeit auf, sie besitzen
darüber hinaus ein günstiges Verhältnis von Festigkeit und Gewicht und sind mit bekannten maschinellen Einrichtungen &zgr;.
B. Pressen oder kontinuierlich arbeitende Anlagen für die
Herstellung von profilierten Dach- bzw. Fassadenplatten sehr
wirtschaftlich produzierbar. Bezüglich ihrer Festigkeitseigenschaften sind sie den Asbestzementplatten
mindestens ebenbürtig.
Besonders vorteilhaft wirkt sich dabei aus, daß nach einer Ausgestaltung des inneren Aufbaus der plattenförmigen
Bauelemente die Stapelfasern im wesentlichen quer zur Längsrichtung und die Rovings in Längsrichtung orientiert
sind. Dabei erhöhen die Rovings bevorzugt die Zugfestigkeit,
und die Stapelfasern die Biegefestigkeit quer zur
Zugbelastung.
Weitere Ausgestaltungen sind entsprechend den Unteransprüchen
vorgesehen.
Die Erfindung wird in schematischen Zeichnungen in unterschiedlichen Ausführungsformen gezeigt, wobei aus den
Zeichnungen weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes
ersichtlich sind.
Es zeigen:
Fig. 1 im Schnitt einer Ebene quer zur Längserstreckung
und senkrecht durch das &rgr; lattenförmige
Bauelement sowie in vergrößerter Darstellung den erf i ndungsgeinäßen Aufbau des Bauelementes,
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Fig. 2 im gleichen Schnitt einen etwas anderen Aufbau
des Bauelementes,
Fig. 3 ebenfalls im Schnitt eine alternative
Ausgestaltung des plattenförmigen Bauelementes,
Fig. 4 im Querschnitt eine mit Wetlenstruktur
ausgebi Idete Glasfaserbetonplatte.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen jeweils im Querschnitt einen kleinen Bereich eines plattenförmigen Bauelementes (1, 1',
1IT), woraus dessen innerer Aufbau hervorgeht. Dabei enthält
die Matrix (10) einen Standard- oder Spezialzement und eine
Armierung von Glasfasern (11, 12) sowie Zusätze in einer zur Bindung des sich beim Hydratationsvorgang bildenden
Ca Iciumhydroxids benötigen Menge und Art. Erfindungsgemäß
weist das Bauelement (1, 1', 1") in zu den Außenflächen (2,
3) benachbarten Zonen (4, 5, 20, 22) seines Querschnitts einen vergleichsweise hohen Gewichtsanteil von kurzen Stapelfasern
(11) und zusätzlich in wenigstens einer ausgewählten Zone (4 6, 20, 22) Einlagen von langfaserigen Rovings (12) auf.
Bei einer Anordnung der Rovings (12) entsprechend Figur 1 in den mehr außen gelegenen Zonen (4, 5) ergibt sich außer einer
guten Zugfestigkeit in Längsrichtung des Bauelementes (1) auch
ein vergleichsweise hohes Widerstandsmoment gegen
Biegebeanspruchungen in der Längsrichtung. Dagegen erhöhen die
in den weiter außen gelegenen Zonen (4, 5) massiert eingearbeiteten kurzen Stapelfasern (11) einerseits die
mechanische Schlag- und Bruchfestigkeit und andererseits
ta ··
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ergeben sie ein hohes Widerstandsmoment gegen Biegebeanspruchungen quer zur Längsrichtung.
In Figur 2 ist eine andere Ausbildung des Bauelementes C1')
gezeigt, bei welcher die Rovings (12) in einer mittleren
Querschnittzone (6) angeordnet sind. Hier ist weniger ein
hohes Widerstandsmoment gegen Biegebeanspruchungen in
Längsrichtung gefordert, sondern eine hohe Zugfestigkeit bei
sehr preisgünstiger Fertigung und relativ niedrigerem Gewicht.
Auch bei dieser Ausbildung sind die kurzen Stapelfasern (11) in den oberflächennahen Zonen (4 und 5) des Querschnitts
massiert angeordnet, wogegen diese in der mittleren Zone (6), ebenso wie in der Ausführung nach Fig. 1, nicht oder nur in
sehr geringem Maße vorhanden sind.
Schließlich zeigt Figur 3 einen alternativen Aufbau des Bauelementes (1IT), wobei dieses mit unterschiedlichen
Schichten (20, 21, 22) aufgebaut ist, Es weist zwei äußere
Schichten (20, 22) auf, die jeweils aus einer glasfaserverstärkten Matrix (10) bestehen, wobei jede sowohl
eine Armierung aus kurzfaserigen Stapelfasern (11) als auch
eine zusätzliche Verstärkung durch Rovings (12) aufweist. Zwischen den beiden äußeren Schichten (20, 22) befindet sich
eine dazwischen liegende mittlere Schicht (21), beispielsweise
aus Papier, Holz oder Kunststoff, bevorzugt aus Styropor. Diese Platte vereinigt ein hohes Maß an Festigkeit mit
vergleichsweise geringem Gewicht. Insbesondere ist eine
derartige Ausgestaltung bei hohen Wärmedämmungen und Platten
von 50 bis 150 mm Dicke sinnvoll.
Die Figuren 1-3 zeigen weiterhin, daß die Rovings (12) in Form einzelner in Abstand paralleler Stränge angeordnet sind.
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Wichtig ist, daß sowohl die Stapelfasern (11) als auch die
Rovings (12) aus a IkaLiresistenten Glas-Spinnfasern bestehen,
da normale Glasfasern vom Zement angegriffen werden und innerhalb kurzer Zeit einen großen Festigkeitsverlust erleiden
würden.
Jeder Roving (12) besteht mit insgesamt 2432 tex (g/1000 m)
aus je 32 oder 64 Spinnfäden ä 76 oder 38 tex, und jeder
Spinnfaden aus 204 oder 102 Einze Ifi lamenten, wobei jedes
Einzelfilament einen Durchmesser zwischen 14 und 20 Micron
aufweist. Die Stapelfasern (11) sind im übrigen aus Rovings
(12) geschnittene Fasern von 30 bis 100 mm Länge.
Mit der Erfindung sind erstmals auf Zementbasis mit Glasfaserverstärkung dünne Plattenelemente in beliebiger
Profilierung herstellbar. Nach Figur 4 wird dabei eine
besonders vorteilhafte Ausgestaltung eines Plattenelementes
dadurch erreicht, daß es eine im Querschnitt bevorzugt mit We LLenstruktur ausgebildete Glasfaserbetonplatte ist, bei der
jeweils zwei erhaben-sinusförmige Wellen (30 - 34) durch eine
ebene Auflagefläche (35 - 38) miteinander verbunden sind. Die
Auflageflächen (35 - 38) liegen dabei besonders bevorzugt
unterhalb einer die Mittelpunkte der Wellen (30 - 34) verbindenden Ebene (x - x). In Fig. 4 ist eine
Glasfaserbeton-Wellplatte (40) gezeigt, die mit ihren
Auflageflächen (35 - 38) auf einer Unterlage, z. B. einem
Dachbalken oder einer Fassadenfläche (41) aufliegt. Zweckmäßigerweise bilden jeweils fünf Wellenberge (30 - 34)
mit vier dazwischenliegenden Auflageflächen (35 - 38) eine
Platteneinheit. Die Wellenberge haben beispielsweise einen
Abstand von 275 mm bei einer ebenen Auflagefläche von 100 mm
und einer Gesamtbreite von 1180 mm. Die Dicke der GFB-Platte
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kann beliebig gewählt werden, beispielsweise zwischen 5 bis
mm, vorzugsweise zwischen 6,5 bis 10 mm.
Die Wellplatte (40) aus glasfaserverstärktem Spezialbeton ist
hinsichtlich Festigkeit, Witterungsbeständigkeit,
wirtschaftlicher Fertigung, Formbarkeit und spezifischem
Gewicht den entsprechenden Eigenschaften von Asbestbetonplatten in überraschenderweise ebenbürtig bzw.
übertrifft diese sogar und ist somit zum Austausch anstelle bisher verwendeter Asbestbetonplatten mit großem Vorteil
einsetzbar. Insofern erfüllt die Erfindung in optimaler Weise
die eingangs gestellte Aufgabe.
Claims (11)
1. PLattenförmiges, mit einer Matrix (10) aus Beton
ausgebildetes Bauelement (1), wobei die Matrix (10) einen
Standard- oder SpeziaIzement und eine Armierung von Glasfasern
(11, 12) sowie Zusätze in einer zur Bindung des sich beim Hydratationsvorgang bildenden Ca lciumhydroxids benötigten
Menge und Art enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (1, 1', 1'') in zu den Außenflächen (2, 3)
benachbarten Zonen (4, 5, 20, 22) seines Querschnitts einen
vergleichsweise hohen Gewichtsanteil von kurzen Stapelfasern
(11) und zusätzlich in wenigstens einer ausgewählten Zone (4 6,
20, 22) Einlagen von langfaserigen Rovings (12) aufweist.
2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stapelfasern (11) im wesentlichen quer zur Längsrichtung des
Bauelements (1, 1', 1'') und Rovings (12) in dessen Längsrichtung orientiert sind.
3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß Rovings (12) in zu den Außenflächen (2, 3) benachbarten Zonen (4, 5, 20, 22) des Bauelementes (1, 1I!) angeordnet
sind.
4. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß Rovings (12) in einer mittleren Querschnittszone (6) des
Bauelementes (1r) angeordnet sind.
5. Bauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Rovings (12) in Form einzelner im
Abstand paralleler Stränge angeordnet sind.
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6. Bauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Stapelfasern (11), als
auch die Rovings (12) aus alkaliresistenten Glas-Spinnfasern
bestehen.
7. Bauelement nach einem oder mehrerein der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Roving (12) mit 2432 tex (g/1000 m) aus je 32 oder 64 Spinnfäden a 7&oacgr; oder 38 tex und
jeder Spinnfaden aus 204 oder 102 Einzelfilementen besteht,
wobei jedes Einze IfiLament einen Durchmesser zwischen 14 und
20 Micron aufweist.
8. Bauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stapelfasern (11) aus Rovings (12) geschnittene Fasern von 30 bis 100 mm Länge sind.
9. Bauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß es mit unterschiedlichen Schichten
(20, 21, 22) aufgebaut ist und zwei äußere Schichten (20, 22) aus einer glasfaserverstärkten Matrix (10) und eine
dazwischenliegende, mittlere Schicht (21) aus Kunststoff,
bevorzugt aus Styropor, aufweist.
10. Bauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß es eine im Querschnitt bevorzugt
mit Wellenstruktur ausgebildete Glasfaserbetonplatte (40) ist,
bei welcher jeweils zwei erhaben-sinusförmige Wellen (30 - 34)
durch eine ebene Auflagefläche (35 - 38) untereinander
verbunden sind.
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11. Bauelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
jeweils fünf Wellenberge (30 - 34) mit vier
dazwischenliegenden Auflageflächen (35 - 38) eine
Platteneinheit bilden.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9420217U DE9420217U1 (de) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | Plattenförmiges, mit einer Matrix aus Beton ausgebildetes Bauelement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9420217U DE9420217U1 (de) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | Plattenförmiges, mit einer Matrix aus Beton ausgebildetes Bauelement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9420217U1 true DE9420217U1 (de) | 1995-02-09 |
Family
ID=6917543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9420217U Expired - Lifetime DE9420217U1 (de) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | Plattenförmiges, mit einer Matrix aus Beton ausgebildetes Bauelement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9420217U1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1580321A3 (de) * | 2004-03-27 | 2006-07-12 | Ed. Züblin Ag | Lärmschutzelement aus textilbewehrtem Beton |
| FR2909695A1 (fr) * | 2006-12-07 | 2008-06-13 | Const Composites Bois Soc Par | Structure composite pour la fabrication de murs,panneaux, dalles ou analogue et procede de realisation d'une telle structure composite |
-
1994
- 1994-12-19 DE DE9420217U patent/DE9420217U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1580321A3 (de) * | 2004-03-27 | 2006-07-12 | Ed. Züblin Ag | Lärmschutzelement aus textilbewehrtem Beton |
| FR2909695A1 (fr) * | 2006-12-07 | 2008-06-13 | Const Composites Bois Soc Par | Structure composite pour la fabrication de murs,panneaux, dalles ou analogue et procede de realisation d'une telle structure composite |
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