BESCHREIBUNG

Gegenstand der Erfindung ist ein schallabsorbierendes und schalldämmendes Bauelement aus Beton.

Schallschutzelemente aus Beton zur Schallabsorption und -dämmung bestehen in der Regel aus einer Trag- und einer Dämmschicht aus Normalbeton sowie einer Schicht zur Schallabsorption. Diese Schicht wird meist gesondert aufgebracht und besteht aus besonderen Materialien, z.B. aus haufwerksporigem Beton. Aus der GM 81 25 893 ist ein schallabsorbierendes Bauelement bekannt, dessen Vorsatzschale aus haufwerksporigem Beton mit Zuschlägen besteht. Diese Zuschläge sind natürliche Sande oder Feinkiese mit Korngrößen kleiner als 4 mm. Die Wirkung der Schallabsorption wird durch die Feinporigkeit der Oberfläche und durch die offenen Poren im Inneren des Betons verursacht. Zusätzlich wird die Oberfläche zur Verbesserung der Absorption strukturiert. Die Herstellung der strukturierten Oberfläche erfolgt im allgemeinen durch die Verwendung geformter Vorsatzschalungen. Eine weitere sehr effektive Methode zur Herstellung der Profilierung einer Oberfläche ist aus der DE 38 07 263 bekannt. Hier wird mit an einer Traverse gehaltenen Formstücken der haufwerksporige Beton, der noch eine weiche Konsistenz hat, in Form gebracht, und auf der Tragplatte verdichtet. Das heißt, daß bei dieser Herstellungsmethode zuerst die Tragplatte und dann in einem zweiten Schicht die absorbierende Vorsatzschale betoniert wird.

Für manche Anwendungszwecke kann es sinnvoll sein, bogenförmige Lärmschutzwandelemente zu verwenden. Die Herstellung solcher bogenförmiger Lärmschutzwandelemente wird in der GM 89 02 956 beschrieben. Danach wird zuerst die Vorsatzschale liegend betoniert und die Tragschale direkt auf den frischen Porenbeton aufgebracht. Bei dieser Art der Herstellung ist es wichtig, daß der Winkel den die Seitenflächen jeder Rippe miteinander einschließen und der die Konizität der Rippen ausmacht, mindestens zweimal so groß ist wie der Winkel zwischen der Tangente an die Achse des bogenförmigen Elements und der zwischen den Bogenenden spannenden Sehne.

Alle bisher genannten Lärmschutzwandelementen sind werksmäßig hergestellte Fertigteile aus Beton. Die einzelnen Lärmschutzelemente werden in Verbindung mit Stahlbetonstützen bzw. Stahlpfosten montiert oder mit einem integrierten Stützsystem versehen. Dieses integrierte Stützsystem besteht aus Stützenfüßen, die in die Fundamentköcher eingesetzt werden. Die entstehenden vertikalen Fugen zwischen den stumpf aneinander gereihten Elementen müssen mit Fugenbänder schalldicht geschlossen werden. Werden Stahlbetonstützen oder Stahlpfosten zur Befestigung der Fertigteile verwendet, kommen zwei verschiedene Versionen zum Einsatz. Zum einen Stützen für eingeschobene Elemente oder Stützen mit vorgesetzten Elementen. Die Befestigung bei der letzteren Methode erfolgt mit Verbindungsmitteln aus Edelstahl oder verzinkten Stahlteilen. Die Stützen werden im Regelfall in Bohrpfähle eingesetzt, deren Köpfe als Köcher ausgebildet sind. Alternativ kann auch eine stahlbaumäßige Verbindung zwischen Stütz- und Unterkonstruktion über Stahlfußplatten erfolgen. Alle Systeme setzen im Sockelbereich den Beton den chemischen Angriffen von Tausalzen aus. Der Beton der Tragplatte ist aber chemischen Angriffen und vor allem der Frost- Tausalzbelastung nicht vollständig gewachsen.

Große Erfolge bei der Konservierung von Beton wurden mit der Hydrophobierung erzielt. Hydrophobiermittel wirken durch physikalische Oberflächenkräfte, die den Benetzungswinkel des benetzenden Wassers so vergrößern, daß kein kapillares Einsaugen von Flüssigkeit mehr stattfinden kann. Sie sollen möglichst tief in den Beton eindringen, um eine möglichst hohe Sicherheit und Dauerhaftigkeit der wasserabweisenden Wirkung zu erzielen. Diese Eigenschaften erreicht man durch eine auf die Porengröße des Untergrunds abgestimmte Viskosität. Die zur Hydrophobierung verwendeten Stoffe sind vorzugsweise reaktive Siliziumverbindungen die auf der mineralischen Oberfläche polymerisieren. Unabhängig vom Typ der Silikonverbindung entsteht als Wirkstoff auf der Baustoffoberfläche und in den oberflächennahen Poren und Mikrorissen ein Polysiloxan. Hydrophobierungen schützen den Beton vor dem Angriff von Frost- Tausalz, allerdings sind die verwendeten Mittel relativ kostenintensiv, so daß eine vollständige Hydrophobierung einer Lärmschutzwand sicherlich aus Kostengründen nicht in Frage kommt.

Der Gegenstand unserer Erfindung befaßt sich mit einer Methode,

Lärmschutzwände gegen den Angriff von Frost-Tausalz unempfindlich zu machen, ohne die Kosten einer vollständigen Hydrophobierung zu verursachen. Man geht davon aus, daß die Lärmschutzwand nur im Sockelbereich bis zur maximalen Höhe des Spritzwassers starken chemischen Angriffen ausgesetzt ist. Es reicht aus, nur den Sockelbereich bis zu der relevanten Höhe zu behandeln. Die maximale Höhe, bis zu der die Lärmschutzwand geschützt werden muß, hängt dabei von der

Entfernung ab, in der die Wand von der Straße installiert wird.

Normalerweise werden Betonoberflächen, die mit Hydrophobierungsmittel behandelt werden, besprüht. Dieser Vorgang des Besprühens muß mehrmals wiederholt werden, um das Eindringen der Flüssigkeit in die Poren der Betonwand zu gewährleisten. Unsere Erfindung schlägt Methoden vor, die Lärmschutzwände bereits im Herstellungsprozeß mit Hydrophobierungsmittel im Sockelbereich bis zur

maximalen Spritzhöhe zu imprägnieren. Die sorgfältige Behandlung des Sockel/Spritzbereichs erfolgt dabei nicht durch Besprühen des fertigen Betons, sondern man macht sich die Kapillarkräfte im Beton in Verbindung mit hydrostatischem Druck zu Nutze. Das Betonfertigteil wird mit der Stirnseite des Sockels voran in ein Bad mit Hydrophobierungssubstanzen eingetaucht. Nach kurzer Zeit ist das Reservoir an Flüssigkeit aufgebraucht und das Hydrophobierungsmittel in den Kapillaren des Beton aufgestiegen. Die Größe des Gefäßes und die Menge des zur Verfügung gestellten Hydrophobierungsmittels bestimmt die Höhe, bis zu der das Fertigteil imprägniert ist. Fig 1 bis7 zeigen Lärmschutzwände verschiedenster Bauart, die mit unserem Verfahren vor dem Angriff von Tausalzen geschützt werden können. αFig. 1 : Lärmschutzwand in gebogener Ausführung mit hochabsorbierender

Wellen- oder Rippenstruktur aus Porenbeton αFig. 2. Lärmschutzwand gerade oder gebogen mit absorbierender

Porenbetonoberfläche mit Einzelstützen und eingeschobenen

Elementen Fig.3: Lärmschutzwand gerade oder gebogen mit absorbierender

Porenbetonoberfläche mit Einzelstützen, wobei die Elemente vorgesetzt und verschraubt sind Fig. 4: Lärmschutzwand gerade oder gebogen mit absorbierender

Porenbetonoberfläche mit integrierten Stützen und Dichtungsband üFig. 5: Lärmschutzwand gerade oder gebogen mit absorbierender strukturierter Porenbetonoberfläche mit Einzelstützen und eingeschobenen Elementen oFig. 6: Lärmschutzwand gerade mit einem Vorsatz aus Mineralfaserplatteπ mit

Holzoberflächenstruktur mit Einzelstützen πFig. 7: Lärmschutzwand gerade und gebogen mit einem Vorsatz aus

Mineralfaserplatten, die mit Lochblechen abgedeckt sind

Die angeführten Beispiele der Fig. 8 bis 9 zeigen Aufführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Im Fertigteilwerk werden Lärmschutzwände nach Fig. 8 auf

Paletten oder Schaltischen (1 ) eingeschalt. Zuerst wird in einem konventionellen Herstellungverfahren in Stufe 1 die strukturierte

Vorsatzschale aus haufwerksporigem Beton (2) gegossen und im

Erstarren, die Tragplatte (3) als Schicht flüssigen Betons aufgebracht. In einem zweiten Verfahrensschritt werden die

Schalungen aufgenommen und um 180° gedreht. Nach unserer

Erfindung durchläuft das noch frische Betonteil einen weiteren

Verfahrensschritt. Wenn sich das Fertigteil in der vertikalen

Position befindet, wird es mit der Stirnseite des Sockels in einen

Trog (4) eingestellt, Stufe 2. Das in diesem Trog vorbereitete

Hydrophobierungsmittel wird innerhalb von wenigen Minuten aufgesaugt, Stufe 3. Durch den guten Kontakt der Vorsatzschale auf der Tragplatte wird auch der Porenbeton der Tragpiatte bis zur Sollhöhe durchtränkt. Der Sockel/Spritzbereich (5) ist durchtränkt und das Fertigteil kann aufgenommen und entschalt werden.

Vom Produktionsprozeß kann es auch sinnvoller sein, das

Fertigteil zuerst zu entschalen, Fig. 9, und erst dann für einigen

Minuten in das Hydrophobierbad einzutauchen.

Ein weiteres Vorgehen ist die Lagerung der Fertigteile bis zur

Auslieferung in aufrechter Position. Sie werden in einem Trog ausreichender Größe eingestellt und können, wenn die gesamte

Fläche des Troges vollgestellt ist, mit der geeigneten Menge des

Hydrophobierungsmittels behandelt werden.

Alternativ ist es auf möglich die Hydrophobierung auch direkt in der Schalung vorzunehmen. Man muß dafür Anschlüsse für das

Verpressen des Mittels durch Öffnungen in der Schalung vorsehen. Sobald die Tragschicht betoniert ist und erstarrt, wird durch Öffnungen im Sohlen/Spritzbereich der Tragplatte die Imprägnierung eingepreßt. Durch geeignete Gestaltung der Öffnungen muß gewährleistet sein, daß das Hydrophobierungsmittel sich homogen im Sohl/Spritzbereich verteilt und vom Beton der Tragplatte und dem Porenbeton der Vorsatzschale im Spritzbereich aufgenommen wird.