DE4139757A1 - Formgebungseinrichtung mit mitteln zur entwaesserung waehrend der verdichtung des frischbetons - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Formgebungseinrichtung mit Mitteln zur Entwässerung während der Verdichtung des Frischbetons oder ähnlicher Gemische, insbesondere für die Vorfertigung von großen Betonelementen, beispielsweise für den Wohnungsbau.

Zur Vorfertigung großformatiger Betonelemente, wie sie z. B. für den Wohnungsbau benötigt werden, wird der Frischbeton in eine liegende oder stehende Stahlform eingefüllt, durch Vibration verdichtet, mehrere Stunden warmbehandelt und das Betonelement ausgeformt.

Es wurde betreits vorgeschlagen, wenigstens einer der Hauptschalflächen der Formgebungseinrichtung eine Filterpackung zuzuordnen und durch sie einen Teil des im Frischbeton enthaltenen Wassers während der Verdichtung abzuziehen.

Die besonderen Vorteile einer solchen Lösung bestehen darin, daß das Betonelemente eine sehr dichte, nahezu porenfreie Struktur und damit eine hohe Dauerbeständigkeit erhält. Außerdem ist von wesentlicher Bedeutung, daß eine hohe Grünstandfestigkeit erreicht wird. Das Betonelement kann unmittelbar nach seiner Verdichtung teilentschalt werden. Ein hoher Formenumschlag während einer Schicht ist realisierbar. Wärmeenergie wird gespart. Der Frischbeton kann mit einem relativ hohen Wasseranteil, d. h., auch ohne chemische Zusätze gut fließfähig, in die Form gefüllt werden.

Nachteilig sind der relativ hohe Aufwand für die Filtermatte und ihre geringe Anpassungsfähigkeit an verschiedene Schalungen. Außerdem entstehen an der Außenhaut des Betonelements durch das in die Filtermatte austretende Wasser feine kanalartige Auswaschungen, die nur mit erhöhtem Aufwand durch spezielle Verdichtungsverfahren vermieden werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein weiteres Mittel zur Entwässerung während der Verdichtung des Frischbetons in einer Formgebungseinrichtung anzugeben, das mit geringerem Aufwand an verschiedene Formgebungseinrichtungen angepaßt werden kann und die bisherigen Vorteile der Entwässerung des Frischbetons während der Formgebung noch übertrifft.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Formgebungseinrichtung wenigstens eine Entwässerungskanüle vorgesehen und wenigstens einer der Entwässerungskanülen ein den Zeitpunkt und/oder die örtliche Geschwindigkeit der Entwässerung durch diese Kanüle steuerndes Mittel zugeordnet ist.

In einer vorzugsweisen Ausführung besteht die Entwässerungskanüle aus einem Filterrohr mit siebartigen Öffnungen und einem an der Innenwand des Filterrohres anliegenden und entlang der Rohrachse verschiebbaren Steuerschieberrohr.

In einer anderen vorzugsweisen Ausführung besteht die Entwässerungskanüle aus einem nach der Formgebung im Betonelement verbleibenden Dränelement.

Es hat sich gezeigt, daß der Frischbeton oder andere feuchte Mischungen durch siebartige Rohre mit einem relativ kleinen Durchmesser in einem relativ großen Bereich entwässert werden können, so daß je Formgebungseinrichtung nur wenige Entwässerungskanülen erforderlich sind und diese zwischen den Bewehrungen im Inneren der Formgebungseinrichtung angeordnet werden können. Die Entwässerungskanülen können zum Schluß der Verdichtung problemlos herausgezogen werden oder als verlorene Kanülen im Beton verbleiben. Die im Betonelement entstehenden rohrartigen Hohlräume sind in den meisten Fällen in statischer Hinsicht unbedenklich. Sie können aber auch vor oder nach der Entschalung geschlossen werden.

Von besonderer Bedeutung ist, daß eine hohe Flexibilität erreicht wird. Die Entwässerungskanülen können an verschiedenen Stellen der Schalflächen und verschieden tief eingesteckt werden. Auch die Steuerschieberrohre können getrennt angesteuert werden, so daß der im Einzugsgebiet einer Entwässerungskanüle befindliche Frischbeton weitgehend getrennt von dem übrigen Frischbeton entwässert werden kann. Reihenfolge und Grad der Entwässerung kann damit abschnittsweise auf die Betonelementgeometrie eingestellt werden. Falls der Frischbeton mittels Intrusionsdruck eingefüllt und verdichtet wird, kann damit auch der am weitesten von der Einpreßöffnung entfernte Bereich zuerst entwässert werden und Frischbeton in die noch nicht entwässerten Zonen nachfließen.

Gegen zu hohe Querkräfte auf die Kanülen während des Einfüllens bzw. während der Verdichtung können die Kanülen in der Schalung den Seitenkräften nachgebend eingespannt werden.

Der Frischbeton liegt ohne Filtermatte an beiden Hauptschalflächen an, das heißt, die nach der Montage sichtbaren Oberflächen können ohne jede Einschränklung, wie bei jeder anderen Formgebungseinrichtung gestaltet werden. Insbesondere ist es möglich, beidseitig glatte und nahezu porenfreie Flächen herzustellen.

Mit den Entwässerungskanülen ist es möglich, den Frischbeton in großer Tiefe zu entwässern, d. h., es können auch sehr voluminöse und nicht nur flache Betonelemente wie bei der Verwendung von Filtermatten hergestellt werden.

Es kann auch ein an beiden Stirnseiten verschlossenes Dränelement in die Formgebungseinrichtung eingelegt werden und im Betonelement verbleiben. In diesem Fall müßte es so groß bemessen sein, daß das im Einzugsbereich dieses Elements zu entziehende Wasser vollständig oder weitgehend von ihm aufgenommen wird. Das hätte den technologischen Vorzug, das dieses gesammelte Wasser beim Aushärten des Betons durch Rückdiffusion zur Verfügung steht. Wasserentsorgung und Filterreinigung entfallen komplett. Außerdem sind in den Seitenschalungen keine Öffnungen für Entwässerungskanüle erforderlich.

Durch Größe und Zahl der Öffnungen, unterschiedlichen Kanülenquerschnitt oder ähnliche Maßnahmen kann die Geschwindigkeit der Entwässerung von einer Kanüle zur anderen unterschiedlich eingestellt werden.

Wie im nachfolgenden Ausführungsbeispiel näher dargestellt, kann die Entwässerungskanüle in einfacher Weise gereinigt werden. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 die Draufsicht auf eine erfindungsgemäß ausgerüstete Formgebungseinrichtung bei geöffnetem Formdeckel in schematischer Darstellung,

Fig. 2 den Schnitt A-A gemäß Fig. 1 mit eingebauter Entwässerungskanüle,

Fig. 3 den Schnitt A-A gemäß Fig. 1 mit teilweise herausgezogener Entwässerungskanüle.

Fig. 4 den Schnitt A-A gemäß Fig. 1 mit einem im Beton verbleibenden Dränelement,

Fig. 5 einen Ausschnitt aus einem voluminösen Betonelement, das mit Entwässerungskanülen hergestellt wurde.

In den Seitenschalungen 1 einer Formgebungseinrichtung zur Herstellung eines Wandbetonelements mit Öffnung für eine Tür gemäß Fig. 1 sind sechzehn Entwässerungskanülen 2 vorgesehen. Vierzehn davon stecken mehr oder weniger tief in der Form.

Eine in die Form ragende Entwässerungskanüle 2 ist in Fig. 2 vergrößert dargestellt. Sie besteht aus einem Filterrohr 3 mit Öffnungen 9 und einem im Filterrohr 3 längsverschieblichen Steuerschieberrohr 4. Das Steuerschieberrohr 4 liegt an der Innenwand des Filterrohres 3 an. Während des Einfüllens des Frischbetons 8 ist das Steuerschieberrohr 4 bis an die innere dort verschlossene Stirnwand des Filterrohres 3 geschoben. Es verschließt somit sämtliche Öffnungen 9 von innen. Dadurch kann zunächst kein Wasser aus dem Frischbeton 8 in das Filterrohr 3 fließen. Der Wasserentzug des unter Innendruck stehenden Frischbetons 8 beginnt erst, wenn das Steuerschieberrohr 4 gezogen wird. Dann fließt das Wasser durch das Steuerschieberrohr 4 und den Wasserabzug 10 ab.

Die Steuerschieberrohre 4 aller Entwässerungskanülen 2 können alle auf einmal und schlagartig oder nacheinander bzw. gruppenweise und relativ langsam gezogen werden, d. h., die Entwässerung des Betonelements kann bereichsweise differenziert gesteuert werden.

Zur Reinigung des Filterrohres 3 ist am äußeren Ende des Steuerschieberrohres 4 ein Druckluftanschluß 11 und an der Seitenschalung 1 eine Schmutzfangeinrichtung 5 vorgesehen. Der Mantel der Schmutzfangeinrichtung 5 umschließt das Filterrohr 3 auf einer kurzen Länge. Nach Abschluß der Entwässerung wird das Steuerschieberrohr 4 langsam herausgezogen (Fig. 3), so daß kontinuierlich alle im Bereich der Schmutzfangeinrichtung 5 überdeckten Bohrungen des Filterrohres 3 zur Reinigung freigegeben werden. Damit kann die Druckluft durch die dort befindlichen Öffnungen 9 strömen und über einen der Schmutzfangeinrichtung 5 zugeordneten Filter austreten. Alle anderen Öffnungen 9 sind entweder im Inneren des Elements durch den Beton und außerhalb der Schmutzfangeinrichtung 5 bis hin zum Druckluftanschluß 11 durch das Steuerschieberrohr 4 verschlossen. Durch die kurze Länge der Schmutzfangeinrichtung 5 werden beim langsamen Herausziehen des Filterrohres 3 aus dem Beton 9 jeweils immer nur wenige Öffnungen 9 freigegeben, so daß die Luft mit hoher Geschwindigkeit ausströmt und die Öffnungen 9 freibläst.

In Fig. 2 ist eine Formgebungseinrichtung gezeigt, bei der die Seitenschalung 1 zwischen dem Schalungsdeckel 6 und dem Schalungsboden 7 in der Achsrichtung der Entwässerungskanüle 2 verschiebbar ist. Derartige Formgebungseinrichtungen werden zur Herstellung unterschiedlich großer Betonelemente eingesetzt und sichern eine hohe Flexibilität der Fertigung bei vertretbaren Kosten. Diese Flexibilität bleibt bei Verwendung der Entwässerungskanüle 2 voll erhalten. Wie auch in Fig. 1 gezeigt, kann sie unterschiedlich tief in die Form hineingesteckt werden.

In Fig. 4 ist die Entwässerungskanüle als Dränelement 13 ausgebildet, das im Betonelement verbleibt. Das Steuerschieberrohr wird von einem Schlauch 14 gebildet. Dadurch können geringe, durch Einfülldrücke verursachte, seitliche Versetzungen des Dränelements 13 problemlos toleriert werden. Wird wie im ersten Beispiel ein Steuerschieberrohr 4 oder ein einfacher Stab verwendet, so ist die Positionierung des Dränelements in der Form einfacher. Da das Dränelement im Beton verbleibt, entstehen keine Reinigungsprobleme.

In Fig. 5 ist ein Ausschnitt aus einem voluminösen Betonelement gezeigt, das im Gegensatz zu dem mit der Formgebungseinrichtung gemäß Fig. 1 gefertigten Wandelement eine große Tiefe aufweist. Der Beton 8 wurde in einer entsprechend großen (nicht dargestellten Formgebungseinrichtung) geformt, verdichtet und entwässert. Die Entwässerungskanülen ragten von oben durch den Schalungsdeckel etwa senkrecht in den Beton 8. Entsprechend sind die Öffnungen 15 im Betonelement verblieben. Das Wasser tritt während der Verdichtung aus den Entwässerungskanülen nach oben aus. Restwasser wird entweder abgesaugt oder verbleibt als Wasserspender während der Aushärtung im Beton. Durch die tief in die Formgebungseinrichtung ragenden Entwässerungskanüle wird das voluminöse Betonelement ebenso wirksam wie ein flaches Wandelement entwässert. Es kann ebenfalls im Anschluß an die Verdichtung teilentschalt werden.

Claims (8)

1. Formgebungseinrichtung mit Mitteln zur Entwässerung während der Verdichtung des Frischbetons, gekennzeichnet dadurch, daß in der Formgebungseinrichtung wenigstens eine Entwässerungskanüle (2) vorgesehen und wenigstens einer der Entwässerungskanülen (2) ein den Zeitpunkt und/oder die örtliche Geschwindigkeit der Entwässerung durch diese Kanüle steuerndes Mittel zugeordnet ist.

2. Formgebungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Entwässerungskanüle (2) aus einem Filterrohr (3) mit siebartigen Öffnungen (9) und einem an der Innenwand des Filterrohres (3) anliegenden und entlang der Rohrachse verschiebbaren Steuerschieberrohr (4) besteht.

3. Formgebungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Entwässerungskanüle (2) aus einem nach der Formgebung im Betonelement verbleibenden Dränelement (13) besteht.

4. Formgebungseinrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Dränelement (13) rohr- oder schlauchartig ausgebildet und vor der Einfüllung des Frischbetons (8) auf einem durch die Seitenschalung herausziehbaren Stab befestigt ist.

5. Formgebungseinrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß in einem in der Formgebungseinrichtung gehaltenen Dränelement (13) ein durch die Seitenschalung (1) herausziehbarer Schlauch (14) steckt, dessen Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser des Dränelements (13) entspricht.

6. Formgebungseinrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß in der Formgebungseinrichtung ein an beiden Stirnseiten geschlossenes Dränelement (13) vorgesehen ist.

7. Formgebungseinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß am Ende des Steuerschieberohres (4) ein Druckluftanschluß (11) vorgesehen ist und an der Außenwand der Schalungsfläche (1) eine das Filterrohr (3) umschließende Schmutzfangeinrichtung (5) vorgesehen ist.

8. Formgebungseinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Schmutzfangeinrichtung (5) ein luftdurchlässiger Filter zugeordnet ist.