DE20314143U1

DE20314143U1 - Schallschutzelement

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Publication number: DE20314143U1
Application number: DE20314143U
Authority: DE
Original assignee: AMC GmbH
Current assignee: AMC GmbH
Priority date: 2003-09-10
Filing date: 2003-09-10
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2013-09-11

Abstract

Schallschutzelement aus Beton, dadurch gekennzeichnet, dass dem Beton
– schalldämmende zerkleinerte nachwachsende Rohstoffe, und
– festigkeitssteigende Zusätze beigefügt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schallschutzelement nach dem Oberbegriff des ersten Schutzanspruchs.
Nach DE 421 10 149 A1 ist ein großflächiges Lärmschutzwand-Element aus Beton und ein Verfahren zu seiner Herstellung bekannt. Das Lärmschutzwand-Element besteht aus einer Kombination von Normalbeton mit festigkeitsmäßig eingeschränktem haufwerkporigem Magerbeton und ist in sandwichartiger bzw. schichtweise aufeinander und miteinander verbundener Lagenanordnung ausgebildet. Die Schicht aus Magerbeton weist dabei eine schalldämmende Konsistenz und auf ihrer Außenfläche zusätzlich eine wellenförmige Lärmschutzprofilierung auf. Ein ebenfalls zweischichtiges Schallschutzelement ist in DE 35 32 154 A1 beschrieben. Dabei schließt sich an eine ungelochte Prallfläche eine Schallschluckfläche an, die von der Fahrbahn weg weist. Eine Schallschutzwand zur Dämmung von Schallemissionen von insbesondere schienengeleiteten Verkehrsmitteln in der Form eines Wandelements mit einer Platte aus einem hydraulischen Bindemittel, Zuschlagstoffen, wie Schotter, Splitt oder dergleichen sowie mit Stahlarmierungen, und mit einer weiteren Platte aus Holzbeton mit einer Vielzahl von zur Schallquelle hin geöffneten Ausnehmungen, wird in DE 197 32 904 A1 gezeigt. Die Oberfläche der Platte, welche der Schallquelle benachbart ist, wird durch wirr angeordnete Holzspäne, gebildet, von denen mindestens 80 Gew.% eine Breite und Dicke von 0,5 bis 12 Millimeter und eine Länge von 5 bis 50 Millimeter aufweisen.
Nachteil dieser Schallschutzwände ist deren aufwändiger Aufbau.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schallschutzelement mit einem einfachen Aufbau zu entwickeln, welches preiswert herstellbar ist und einen hervorragenden Schallschutz gewährleistet.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Schutzanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das Schallschutzelement besteht dabei aus Beton, welchem erfindungsgemäß schalldämmende zerkleinerte nachwachsende Rohstoffe und festigkeitssteigende Zusatzstoffe beigefügt sind. Als Zusatzstoffe kommen dabei bevorzugt Partikel aus behandeltenn recycelte Wertstoffen der spanenden und/oder umformenden Bearbeitung von Metallen zum Einsatz.
Als Wertstoffe finden dabei bevorzugt entölter Walz- und/oder Schmiedezunder Anwendung. Der Anteil der festigkeitssteigenden Zusatzstoffe/Wertstoffe im Zement beträgt vorzugsweise 3 bis 30 Prozent. Die verwendeten nachwachsenden Rohstoffe sind bevorzugt Miscanthus Schilf, Flachs oder eine Mischung aus beiden, wobei der Anteil der nachwachsenden Rohstoffe im Beton ca. 5 bis 40 Prozent beträgt.
Zur weiteren Verbesserung des Schallschutzes ist mindestens eine Seite des Schallschutzelementes mit einer schallabsorbierenden, die diffuse Reflektion der Schallwellen gewährleistenden, Oberfläche versehen. Diese Oberfläche wird z.B. durch eine Vielzahl von Rillen erzeugt, die unregelmäßig und/oder wellenförmig verlaufen und sich vorzugsweise untereinander kreuzen. Dazu kann eine Vielzahl von Rillen senkrecht oder waagerecht und eine Vielzahl von Rillen dazu im Winkel kreuzend verlaufen.
Der Abstand zweier Rillen zueinander beträgt bevorzugt 3 bis 25 Millimeter, die Tiefe einer Rille bevorzugt 1 bis 10 Millimeter und die Breite einer Rille 1 bis 25 Millimetern. Schallschutzelement kann eingefärbt oder mit einem farbigen Anstrich oder einer farbigen von Beschichtung versehen sein. Es ist weiterhin möglich das Schallschutzelement mit einem, die Entfernung von Verunreinigungen und Grafittis gewährleistenden, Anstrich oder einer entsprechenden Beschichtung zu versehen.
Mehrere Schallschutzelemente sind miteinander kombinierbar, z.B. zu einer Schallschutzwand, einer Schallschutzbox, einem Schallschutzraum, einer Schallschutzdecke oder einem Schallschutzboden. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Schallschutzelement begrünbar gestaltet sein kann, zum Beispiel durch Rankelemente in Form von verspannten Fäden oder Schnüren, die an einer oder mehreren Seiten des Schallschutzelementes verlaufen.
Die sich verringernde Festigkeit des Betons durch die Beimengung schalldämmender zerkleinerter nachwachsender Rohstoffe wird durch die Beimengung von festigkeitssteigenden Zusatzstoffen/Wertstoffen wieder kompensiert und dadurch die Festigkeit des Betons optimiert.
Der sonst zu entsorgende Walz- und/oder Schmiedezunder wird somit einer neuartigen Widerverwendung zugeführt.
Die erfindungsgemäßen Schallschutzelemente zeichnen sich durch bestmögliche Schallschutzwirkung aus. Bereits in einer Entfernung von 10 m wird der Schallpegel mit einem Wert von kleiner 50 Dezibel als leise wahrgenommen. Dies wird zum einen durch die Beimengung schallmindernder, nachwachsender Rohstoffe erzielt und zum anderen durch die Oberflächengestaltung des Betons, welche eine diffuse Reflektion gewährleistet. Die Schallschutzwand ist weiterhin robust, sauber und sicher unter anderem verwitterungsbeständig und vandalensicher.
Vorteilhaft ist weiterhin die Möglichkeit der Begrünung der
Schallschutzelemente, die somit Grafitti-Sprehern erst gar keine Angriffsfläche bieten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1: erfindungsgemäßes Schallschutzelement,
2: Schallschutzbox in dreidimensionaler Ansicht,
3: Schallschutzbox gemäß 2 in Seitenansicht,
4: Schallschutzbox gemäß 2 in Draufsicht,
5: Schallschutzbox in Draufsicht zur Aufnahme von vier Containern,
6: Doppel-Stellplatz mit 2 Schallschutzboxen gemäß 5,
7: Schallschutzbox zur Aufnahme von zwei größeren Containern,
8: Schallschutzbox Aufnahme von zwei kleineren Containern,
9: Ecklösung eines Stellplatzes,
10: Sammelstellplatz mit mehreren Schallschutzboxen.
Grundlage des Schallschutzelementes 1 ist auf der Basis von Zement hergestellter Beton. Zement ist ein hydraulisches Bindemittel. Dieses Bindemittel zeichnet sich dadurch aus, dass es nach der Zugabe von Wasser einläuft und unter Luftabschluss steinartig erhärtet und danach wasserbeständig ist. Zement hat die höchste Festigkeit unter den hydraulischen Bindemitteln. Durch Zuschlagstoffe können die physikalischen Eigenschaften des Betons verändert werden. Das in 1 dargestellte Schallschutzelement 1 besteht aus Beton, welchem Zuschlagstoffe in der Form von nachwachsenden Rohstoffen, in diesem Fall Miscanthus (Schilfart), sowie Recyclingstoffe in der Form von behandelten Industrieabfällen oder Nebenprodukten der industriellen Produktion, in diesem Fall entölter Walzzunder, beigemengt sind. Miscanthus wurde vor der Beimengung gehäckselt. Durch den Zuschlagstoff Miscanthus kann ein Leichtbeton hergestellt werden, der hervorragende schallisolierende Eigenschaften aufweist. Die durch die Beimengung von Miscanthus herabgesetzte Festigkeit des Betons wird durch die Beimengung von Walzzunder wieder erhöht. Bevorzugt wurden 3 bis 30 Prozent Walzzunder und 5 bis 40 Prozent Miscanthus als Zuschlagstoffe dem Beton beigemengt.
Das Schallschutzelement 1 (1) mit einer Höhe h (z.B. 200 cm) und einer Länge 1 (z.B. 100 cm) und einer Dicke d (z.B. 5 bis 15 Millimeter) weist eine Vielzahl von zueinander im gleichen Abstand a angeordneten, wellenförmig verlaufenden horizontal ausgerichteten Rillen 2 sowie eine Vielzahl von dazu im Winkel von 90 Grad verlaufenden wellenförmigen Rillen 3 auf. Der Abstand a der Rillen 2, 3 beträgt bevorzugt 5 bis 20 mm, deren Tiefe t bevorzugt 2 bis 8 mm, die Breite b einer Rille 2, 3 ca. 5 bis 20 mm. Auf der Oberfläche des Schallschutzelementes 1 sind die Partikel Miscanthus 4 und gegebenenfalls auch Walzzunderpartikel 5 erkennbar.
In 2 ist eine, aus einer Vielzahl von Schallschutzelementen 1 bestehende, U-förmige Schallschutzbox 6 in dreidimensionaler Ansicht dargestellt. Die Höhe h der Schallschutzbox 6 entspricht der Höhe h eines Schallschutzelementes 1. Die Gesamtlänge lges ergibt sich aus der Anzahl der einzelnen Schallschutzelemente 1 und deren Länge l. In diesem Ausführungsbeispiel wurden 8 Schallschutzelemente zu einer Länge von z.B. 8 Metern kombiniert, an jede Seite schließen sich rechtwinklig dazu jeweils zwei Schallschutzelemente an, wobei die Endelemente nach außen abgeschrägt sind, hier im Winkel von 135°, und eine etwas größere Länge l1 aufweisen. Alternativ ist es gem. nicht dargestellter Ausführungsvarianten auch möglich, anstelle einer Schräge einen Radius usw. vorzusehen oder die Endelemente in der gleichen Form wie die anderen Schallschutzelemente auszubilden. Die einzelnen Schallschutzelemente 1 sind durch feste verzinkte Stahlträger gefasst (nicht dargestellt).
Die Seitenansicht der Schallschutzbox 6 ist in 3 und die Draufsicht der Schallschutzbox gemäß 2 in 4 dargestellt. Die gesamte Tiefe tges der Schallschutzbox 6 ergibt sich aus den Längen 1 und 11 der beiden Schallschutzelemente 1, die an den Seiten anordnet sind.
In den 5 bis 10 sind einige Varianten zur Ausbildung von Stellplätzen für Container und Iglus (Wertstoffsammelbehälter / Abfallbehälter), die aus den Schallschutzboxen 6 gebildet werden können, als Prinzipskizzen in der Draufsicht dargestellt.
5 zeigt eine in der Draufsicht U-förmige Variante, in welcher insgesamt vier Container 7 (3 Iglus zur Aufnahme von Glas und ein Container für Altpapier) angeordnet sind. Einen Doppel-Stellplatz zeigt 6, dabei wurden zwei U-förmige Schallschutzboxen 6 so miteinander kombiniert, dass die offenen Seiten aufeinander zu weisen und ein beidseitiger Zugang gewährleistet ist. Jede der beiden Schallschutzboxen 6 bietet Stellplatz für insgesamt vier Container. Eine Schallschutzbox 6 zur Aufnahme von einem oder zwei großen Containern 7 zeigt 7, eine kleinere Variante ist in 8 dargestellt. Es ist auch möglich, einen Stellplatz in Form einer Ecklösung bereit zu stellen (s. 9), dabei hat die Schallschutzbox 6 nur zwei zueinander rechtwinklig angeordnete Schenkel, welche die Container 7 aufnehmen.
Gemäß 10 ist es weiterhin möglich einen sehr komplexen Sammelplatz zu schaffen. Hier wurden insgesamt acht kleinere Schallschutzboxen 6.1 bis 6.8 mit einer größeren Schallschutzbox 6.9 kombiniert. Dabei sind jeweils zwei kleinere Schallschutzboxen (z.B. 6.1, 6.5) spiegelbildlich zueinander angeordnet und durch eine gemeinsame Wand aus Schallschutzelementen voneinander getrennt.
Durch die gegenüberliegende Anordnung der Schallschutzboxen wie z.B. in 6, kann auch ein doppelter Schallschutz gewährleistet werden. Die Schallschutzboxen eigen sich in kleineren Ausführungen auch für die Schaffung eines Müllsammelplatzes, bestückt mit den in Deutschland üblichen Sammelcontainern, z.B. mit 1,1 Kubikmetern bis 5 Kubikmetern Umlehrbehältern zur Entsorgung von Wohneinheiten sowie von Industrie- und Gewerbestandorten. Die Betonteile können eingefärbt oder mit einem Farbanstrich bzw. einer farbigen Beschichtung versehen sein.
Das erfindungsgemäße Lärmschutzelement und die daraus herstellbaren Lärmschutzcontainer zeichnen sich durch geniale Einfachheit und hohen Nutzeffekt aus. Bereits vorhandenen Stellplätze sind einfach nach nachrüstbar. Die Investitionskosten liegen wesentlich niedriger als bei herkömmlichen schallgeschützten Containern und sind auch wesentlich kostengünstiger als vergleichbare Schallschutzkonstruktionen aus Holz.
Es wurden mit der erfindungsgemäßen Lösung die besten möglichen schalltechnischen Eigenschaften der verwendeten Betonvarianten mit Schallschutzeinlagen (Zuschlagstoffen) erreicht.
Bei Untersuchungen an Schallschutzboxen für nicht lärmgeschützte Iglus und Container betrug der Schallpegel beim Einwerfen von Flaschen bereits in 15 m Entfernung unter 50 dB. Dieser Schallpegel lässt sich durch die Verwendung von lärmgeschützten Iglus und Containern in Verbindung mit den neuartigen Schallschutzelementen und daraus bestehenden Schallschutzboxen weiter erheblich senken, so dass damit ein hervorragender Schallschutz (wie er bisher mit keiner Lösung erzielbar war) gewährleistet wird.
Neben den in den Ausführungsbeispielen aufgeführten Lösungen ist es selbstverständlich auch möglich eine, die diffuse Reflektion gewährleistende, Oberfläche durch eine Vielzahl von Rillen zu erzeugen, die in einem anderen Winkel zueinander geneigt sind und sich kreuzen, oder auch nur durch ein entsprechendes Aufrauhen der Oberfläche des Schallschutzelementes. Eine weitere Variante ist das Erzeugen einer mit vielen kraterförmigen Strukturen versehenen Oberfläche des Schallschutzelementes oder das Einbringen einer Vielzahl von kugelsegmentförmigen oder wabenförmigen Vertiefungen in dessen Oberfläche. Die Rillen können z.b. durch einen Kamm erzeugt werden, der in unterschiedlichen Richtungen über die noch nicht ganz verfestigte Oberfläche des Schallschutzelementes fährt, die kraterförmigen- und anderen Vertiefungen oder Aufrauungen z.b. durch eine Walze, die über der noch weichen Oberfläche des Schallschutzelementes abrollt.
Neben den in den 5 bis 10 gezeigten Stellvarianten sind noch zahlreiche andere Ausführungsvarianten von Schallschutzcontainern möglich, die hier nicht im Einzelnen dargestellt sind.

Claims

Schallschutzelement aus Beton, dadurch gekennzeichnet, dass dem Beton – schalldämmende zerkleinerte nachwachsende Rohstoffe, und – festigkeitssteigende Zusätze beigefügt sind.
Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die festigkeitssteigenden Zusätze Partikel aus behandelten recycelte Wertstoffen aus der spanenden und/oder umformenden Bearbeitung von Metallen sind.
Schallschutzelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wertstoffe entölter Walz- und/oder Schmiedezunder sind.
Schallschutzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil festigkeitssteigenden Zusätze 3 bis 30 Prozent beträgt.
Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nachwachsenden Rohstoffe Miscanthus Schilf, Flachs oder eine Mischung daraus sind.
Schallschutzelement nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der nachwachsenden Rohstoffe 5 bis 40 Prozent beträgt.
Schallschutzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Seite des Schallschutzelementes eine schallabsorbierende, die diffuse Reflektion der Schallwellen gewährleistende, Oberfläche aufweist.
Schallschutzelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die schallabsorbierende Oberfläche durch eine Vielzahl von Rillen erzeugt wird.
Schallschutzelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen unregelmäßig verlaufen.
Schallschutzelement nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen sich untereinander kreuzen.
Schallschutzelement nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Rillen _ senkrecht oder waagerecht und eine Vielzahl von Rillen dazu im Winkel kreuzend verlaufen.
Schallschutzelement nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zweier benachbarter Rillen zueinander 3 bis 25 Millimeter beträgt.
Schallschutzelement nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe einer Rille 1 bis 10 Millimeter beträgt.
Schallschutzelement nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite einer Rille 1 bis 25 Millimeter beträgt.
Schallschutzelement nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es eingefärbt oder mit einem farbigen Anstrich oder einer farbigen Beschichtung versehen ist.
Schallschutzelement nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem, die Entfernung von Verunreinigungen und Graffitis gewährleistenden, Anstrich oder einer entsprechenden Beschichtung versehen ist.
Schallschutzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schallschutzelemente miteinander kombinierbar sind.
Schallschutzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, das mehrere Schallschutzelemente zu einer Schallschutzwand, einer Schallschutzbox, einem Schallschutzraum, einer Schallschutzdecke oder einem Schallschutzboden kombinierbar sind.
Schallschutzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass es begrünbar ist.
Schallschutzelement nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass es an einer oder mehreren Seiten Rankelemente in Form von verspannten Fäden oder Schnüren aufweist.