BETONSTEIN ZUR ERSTELLUNG EINES FLÄCHENBELAGS, FLÄCHENBELAG SOWIE VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES BETONSTEINS

Abstract

 Beschrieben wird ein Betonstein (1) in Form eines im Verbund verlegbaren Flächenbelagelementes zur Erstellung eines Flächenbelags. Der Betonstein (1) weist zumindest einen mehrschichtigen Betonsteinkörper (2) mit wenigstens einer zum Verlegen auf einer Bettungsschicht (3) eines Untergrunds geeigneten Betonsteinunterseite (2.1) und einer dieser gegenüberliegenden Betonsteinoberseite (2.2) auf, wobei der mehrschichtige Betonsteinkörper (2) zumindest eine als Kernbetonschicht ausgebildete erste Betonsteinschicht (4) und wenigstens eine an der Betonsteinunterseite (2.1) angeordnete zweite Betonsteinschicht (5) umfasst. Der Betonstein zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die zweite Betonsteinschicht (5) eine grobe, haufwerksporige Betonschicht ist und aus einem Beton mit einer groben Gesteinskörnung hergestellt ist. Die zweite Betonsteinschicht (5) ist dabei als Verzahnungsschicht zur Verzahnung mit der Bettungsschicht (3) des Untergrunds ausgebildet. Der Betonstein (1) ist dadurch mit einer grobkörnigen Oberfläche (5a) an der Betonsteinunterseite (2.1) ausgestattet.

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Betonstein zur Erstellung eines Flächenbelags, auf einen Flächenbelag, der durch im Verbund verlegter Betonsteine hergestellt ist, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines Betonsteins.

Stand der Technik

[0002] Betonsteine zur Erstellung von Flächenbelägen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Derartige Betonsteine, bei denen es sich in der Regel um so genannte Formsteine aus Beton handelt, sind als Flächenbelagselemente aus Beton zu verstehen, die je nach Anwendungsart platten- oder steinartig geformt sein können und üblicherweise auch als Beton-Pflasterstein bezeichnet werden. Die Herstellung der Betonsteine erfolgt in der Regel mit Hilfe von Schalungsformen und wird beispielsweise maschinell durchgeführt.

[0003] Flächenbeläge der genannten Art sind durch Verlegen der Betonsteine, insbesondere durch Verlegen im Verbund hergestellt und werden landläufig auch als Pflaster oder Pflasterbelag bezeichnet. Solche Flächenbeläge werden sowohl im privaten wie auch im öffentlichen Raum verwendet und dienen zum Beispiel im städtischen Bereich der Gestaltung von Plätzen und Straßenzügen. Ebenso werden auch im privaten Raum Terrassen, Grundstücksaufgänge bzw. -fahrten oder Vorplätze durch derartige Flächenbeläge gestaltet.

[0004] Die genannten Flächenbeläge werden häufig auch auf Flächen eingesetzt, wo die Flächenbeläge nicht nur von Fußgängern begangen, sondern auch von Fahrzeugen befahren werden, beispielsweise auch auf Verkehrsflächen für den Schwerlastverkehr. Daher unterliegen diese Flächenbeläge häufig einer starken dynamischen, mechanischen Belastung, beispielsweise durch das Beschleunigen und Abbremsen von Personenkraftwägen, Lastkraftwägen oder sonstigen Schwerlastfahrzeugen.

[0005] Die genannte mechanische Belastung bzw. die damit auftretenden dynamischen Kräfte können dazu führen, dass das Gefüge der üblicherweise im Verbund verlegten Flächenbeläge beeinträchtigt wird. So können sich zum Beispiel aufgrund der auftretenden Kräfte einzelne Betonsteine relativ zu den benachbarten Betonsteinen des Gefüges bewegen, insbesondere können sich Betonsteine bzw. Betonplatten auch in relativ kurzer Zeit lockern. Die aufgrund der mechanischen Belastungen auftretenden dynamischen Kräfte können sich somit auf einzelne Betonsteine oder Gruppen von Betonsteinen auswirken und beispielsweise auch zu Verschiebungen führen. Dadurch wird nicht nur die Optik des Flächenbelages unansehnlich, sondern es kann schließlich zu einer Beschädigung des Flächenbelages bzw. der Verkehrsfläche kommen, die sich in zunehmendem Maße bei einem weiteren Befahren der gelockerten Beläge mehr und mehr ausbreitet.

[0006] Um diesen dynamischen Kräften entgegenzuwirken bzw. diese aufzufangen und abzutragen finden im Stand der Technik bereits so genannte Verschiebesicherungen Verwendung, welche unterschiedlich ausgebildet sein können. Bekannten Verschiebesicherungen ist gemein, dass diese beim Verlegen der Betonsteine bzw. Betonplatten derart verwendet werden, dass sie an den Betonsteinen bzw. Betonplatten anliegen und deren Abstützung bzw. Verankerung im Untergrund bzw. der Bettung oder der Tragschicht zumindest in einer vorgegebenen Verschieberichtung bewirken.

[0007] Beispielsweise sind plattenförmige Verschiebesicherungen aus der DE 20 2013 005 763 U1 oder der DE20 2017 005 452 U1 bekannt, die eine aus Metall hergestellte, vorzugsweise ebene Grundplatte mit mehreren Gewindebohrungen aufweist. In die Gewindebohrungen sind Gewindestifte einbringbar, welche so genannte Spikes zur Verankerung der Grundplatte im Untergrund bewirken. Die Gewindestifte können sich auch von der Unterseite der Grundplatte durch die Gewindebohrung über die Oberseite der Grundplatte hinaus erstrecken und von dieser nach oben wegestehen. Dadurch werden Anlageflächen bzw. Anlagestege für die Seitenflächen der Betonsteine bzw. Betonplatten geschaffen, welche eine Verschiebung dessen in zumindest einer Verschieberichtung verhindern. Nachteilig ist hierbei jedoch ein Einbringen derartiger plattenförmiger Verschiebesicherungen unterhalb des Flächenbelages, insbesondere vor dem Verlegen der Betonsteine bzw. Betonplatten erforderlich.

[0008] Auch sind aus dem Stand der Technik Betonsteine bekannt, die derart geformt bzw. ausgeformt werden, dass die Betonsteine selbst einen Verschiebeschutz bereitstellen. Die DE 10 2005 049 555 A1 offenbart beispielsweise einen Betonstein, bei dem im Bereich der Unterseite Vorsprünge ausgebildet sind, die regelmäßig in Reihen angeordnet sind, wodurch der Betonstein gegen eine Verschiebung gesichert ist. Nachteilig wirkt diese Verschiebesicherung jedoch ebenfalls nur punktuell und nur gegen eine Verschiebung in Quer- und Längsrichtung, das heißt, möglichen Verschiebungen in weiteren lateralen Richtungen kann dadurch nicht entgegengewirkt werden.

[0009] Aus der DE 10 2006 022 644 A1 ist ferner bekannt, einen Betonstein während dessen Herstellung im Bereich der Unterseite mit einem Abbindeverzögerer zu behandeln und anschließend in den behandelten Bereichen der Unterseite Beton auszuwaschen. Dadurch wird im Beton enthaltene gröbere bzw. größere Zuschlagsmaterial teilweise freigelegt, wobei die freigelegten Zuschlagsstoffe eine Verschiebesicherung bilden. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass die Verschiebesicherung nur sehr oberflächlich ausgebildet ist. Aufgrund der erforderlichen Nachbearbeitungsschritte zur Erzeugung der Verschiebesicherung, ist deren Dimension bzw. Ausgestaltung heterogen und kann nur schwer kontrollierbar in derselben definierten Weise erzeugt werden. Ebenso nachteilig ist die Herstellung des Betonsteins aufgrund der verschiedenen Nachbehandlungsschritte zeit- und arbeitsaufwändig.

[0010] Die bekannten Betonsteine mit Verschiebesicherungen sind somit nicht oder nur in sehr begrenztem Maße geeignet für Flächenbeläge, die auch großen mechanischen Belastungen standhalten und die beispielsweise auf Verkehrsflächen für den Schwerlastverkehr verlegbar sind. Daher besteht weiterhin Bedarf an verbesserten Betonsteinen.

Darstellung der Erfindung

[0011] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher einen Betonstein zur Verfügung zu stellen, der die Nachteile des Standes der Technik überwindet und der, auch unter Einwirkung von Schwerlasten, eine besonders wirksame Verschiebesicherung bereitstellt und dabei kostengünstig, einfach und reproduzierbar herstellbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Betonstein gemäß unabhängigem Anspruch 1 gelöst. Ferner wird zur Lösung der Aufgabe ein Flächenbelag gemäß Patentanspruch 9 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Betonsteins gemäß Patentanspruch 13 angegeben. Weitere vorteilhafte Aspekte, Details und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen.

[0012] Die vorliegende Erfindung stellt einen Betonstein, insbesondere in Form eines im Verbund verlegbaren Flächenbelagelementes zur Erstellung eines Flächenbelags zur Verfügung. Der vorliegende Betonstein weist zumindest einen mehrschichtigen Betonsteinkörper mit wenigstens einer zum Verlegen auf einer Bettungsschicht eines Untergrunds geeigneten Betonsteinunterseite und einer dieser gegenüberliegenden Betonsteinoberseite auf. Der mehrschichtige Betonsteinkörper umfasst zumindest eine als Kernbetonschicht ausgebildete erste Betonsteinschicht und wenigstens eine an der Betonsteinunterseite angeordnete zweite Betonsteinschicht. Der Betonstein zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die zweite Betonsteinschicht eine grobe, haufwerksporige Betonschicht ist, die aus einem Beton mit einer groben Gesteinskörnung hergestellt ist. Dabei ist die zweite Betonsteinschicht als Verzahnungsschicht zur Verzahnung mit der Bettungsschicht des Untergrunds ausgebildet. Durch die zweite Betonsteinschicht ist der Betonstein an seiner Betonsteinunterseite mit einer grobkörnigen Oberfläche ausgestattet.

[0013] Ganz besonders vorteilhaft weist der Betonstein durch die als Verzahnungsschicht unterseitig angeordnete zweite Betonsteinschicht, nämlich durch die grobe, haufwerksporige Betonschicht, Mittel zur Verzahnung mit der Bettungsschicht auf. Aufgrund der groben Gesteinskörnung in dem Beton der groben, haufwerksporigen Betonschicht weist die grobkörnige Oberfläche an der Betonsteinunterseite relativ zu einer unteren Betonsteinbegrenzungsebene sowohl Vertiefungen als auch Vorsprünge auf. Diese Vertiefungen und Vorsprünge dienen als Verzahnungsstrukturen bzw. als Verzahnungsmittel zur Verzahnung mit der Bettungsschicht, auf welcher die Betonsteine zur Erstellung eines Flächenbelags verlegt werden und auf der die Betonsteine im verlegten Zustand mit ihrer Unterseite aufliegen.

[0014] Die als grobe, haufwerksporige Betonschicht ausgebildete zweite Betonsteinschicht kann auch als Porenschicht verstanden werden, welche eine näherungsweise porige, poröse, durchlöcherte Struktur aufweist, dabei jedoch eine ausreichende Festigkeit und Stabilität besitzt, um hohen mechanischen Kräften und schweren Lasten, beispielsweise durch Schwerlastverkehr, standzuhalten. Insbesondere weist die grobe, haufwerksporige Betonschicht eine präzise definierte Schichtdicke auf.

[0015] Unter "Gesteinskörnung" ist im Sinne der Erfindung ein körniges Material zu verstehen, insbesondere natürliche und künstliche Gesteinskörner. Die Gesteinskörner können hierzu entweder als Rundkorn oder in gebrochener Form vorliegen. Die Gesteinskörnung ist zusammen mit Wasser und Zement für die Herstellung von Beton geeignet und wird hierfür verwendet. Beispielsweise können Gesteinskörnungen in so genannte Korngruppen bzw. Korngrößen eingeteilt werden. Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird mit der Korngröße ein Gesteinskorndurchmesser der Gesteinskörner bzw. ein Bereich eines Gesteinskorndurchmessers angegeben. Die Gesteinskörnung kann als Mischung aus Gesteinskörnern verstanden werden, wobei die in der Mischung vorhandenen Gesteinskörner zwar verschiedene Durchmesser aufweisen können, jedoch die Durchmesser innerhalb eines vorgegebenen bzw. begrenzten Bereichs, vorzugsweise innerhalb eines eng begrenzten Bereichs liegen. Die in der Gesteinskörnung vorhandenen Gesteinskörner weisen somit eine vorgegebene Korngrößenverteilung, vorzugsweise in einem engen Bereich, auf, wobei die Korngröße vorliegend auch als Wert für den durchschnittlichen Gesteinskorndurchmesser einer Gesteinskörnung zu verstehen ist.

[0016] Gemäß dem vorliegenden Verständnis handelt es sich bei der groben Gesteinskörnung bevorzugt um eine gebrochene Gesteinskörnung, wobei die Gesteinskörner bevorzugt Kanten und Bruchflächen aufweisen. Die grobe Gesteinskörnung kann vorliegend auch als Splitt bezeichnet werden und ist klar von einer feinen Gesteinskörnung zu unterscheiden, welche im Gegensatz zur groben Gesteinskörnung als Sand oder Brechsand zu verstehen ist. Die grobe Gesteinskörnung im Sinne der vorliegenden Erfindung weist eine Korngröße auf, mit einem Wert, der größer ist als der üblicherweise auf dem technischen Gebiet für feine Gesteinskörnungen angegebene Wert von 0 bis 4 mm. Damit sind im vorliegenden Verständnis bei der groben Gesteinskörnung Feinanteile mit Korngrößen unter 4 mm im Wesentlichen ausgeschlossen und nicht oder nur in Spuren in der groben Gesteinskörnung vorhanden.

[0017] Die durch die zweite Betonsteinschicht des vorliegenden Betonsteins bedingte grobkörnige Oberfläche an der Betonsteinunterseite kann auch als raue Oberfläche oder texturierte Oberfläche oder als unregelmäßig strukturierte, reliefartig unebene Oberfläche bezeichnet werden. Die Vorsprünge in der grobkörnigen Oberfläche sind insbesondere durch jeweilige über die Betonsteinbegrenzungsebene nach außen hinausragende Körner bzw. Gesteinskörner der groben Gesteinskörnung gebildet. Die Vertiefungen wiederum sind durch die in dem haufwerksporigen Beton der zweiten Betonsteinschicht zwischen den Gesteinskörnern vorhandenen, unausgefüllten Zwischenräume bzw. Hohlräume oder Poren gebildet. Diese Zwischenräume bzw. Hohlräume sind im Bereich der unteren Betonsteinbegrenzungsebene nach außen hin offen und ragen - ausgehend von der äußeren Oberfläche - als unausgefüllter Zwischenraum bzw. als Hohlraum in die zweite Betonsteinschicht hinein.

[0018] Zur Verzahnung zwischen Betonstein und Bettungsschicht greifen vorteilhaft die Vorsprünge der grobkörnigen Oberfläche in das Bettungsmaterial ein und gleichzeitig wird Bettungsmaterial in den Vertiefungen der grobkörnigen Oberfläche aufgenommen. Dadurch kommt es insbesondere vorteilhaft zu einer effektiven Verzahnung, die den Betonstein gegen ein Verschieben und Verrutschen gegenüber dem Untergrund sichert. Eine ganz besonders effektive Verzahnung und ein insbesondere sicherer Verschiebeschutz ist gewährleistet, wenn die grobe Gesteinskörnung des Betons der zweiten Betonsteinschicht eine Gesteinskörnung aus scharfkantigen Bruchsteinen, nämlich Splitt ist. Die zur Verzahnung mit der Bettungsschicht ausgebildete zweite Betonscheinschicht stellt somit einen integralen Verschiebeschutz bzw. eine integrale Verschiebesicherung des Betonsteins dar. Der vorliegende Betonstein kann daher auch als Betonstein mit Verschiebeschutz bzw. als Betonstein mit Verschiebesicherung verstanden werden.

[0019] Besonders vorteilhaft sind aufgrund der in Form der groben, haufwerksporigen Betonschicht ausgebildeten zweiten Betonsteinschicht die Verzahnungsmittel vollflächig über die gesamte Betonsteinunterseite verteilt angeordnet, so dass hierüber eine flächige, insbesondere vollflächige oder flächendeckende Verzahnung ermöglicht ist. Durch die unregelmäßige Anordnung der Verzahnungsmittel über die Fläche der Betonsteinunterseite ergibt sich vorteilhaft ein Verschiebeschutz bzw. eine Verschiebesicherung in eine Vielzahl von möglichen Verschieberichtungen. Der Betonstein ist daher gegen laterale Verschiebebewegungen in einer Vielzahl von Richtungen gesichert.

[0020] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung weist die grobe Gesteinskörnung des Betons der zweiten Betonsteinschicht eine Korngröße in einem Bereich von etwa 5 mm bis 15 mm auf. Insbesondere bevorzugt weist die grobe Gesteinskörnung des Betons der zweiten Betonsteinschicht eine Korngröße in einem Bereich von etwa 5 mm bis 8 mm oder in einem Bereich von 8 mm bis 11 mm auf.

[0021] Besonders bevorzugt ist die zweite Betonsteinschicht aus einem sandfreien und/oder feinzuschlagsfreien Beton hergestellt. Darunter ist vorliegend zu verstehen, dass dem Beton kein Sand oder Feinzuschlag zugemischt wird, so dass der Beton vorteilhaft außer dem Zementanteil keine zu messenden Feinanteile enthält. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Zwischenräume oder Poren zwischen den Gesteinskörnern der groben Gesteinskörnung nicht mit feinen Zuschlagsstoffen zugesetzt werden. Es versteht sich, dass im Beton vorhandene Spuren von Sand oder Feinzuschlag, die über die grobe Gesteinskörnung eingeschleppt werden, zu vernachlässigen sind und im vorliegenden Verständnis nicht als zugemischter Sand oder Feinzuschlag gelten.

[0022] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die zweite Betonsteinschicht eine Schichtdicke auf, die in etwa bei 10% bis 50% einer Höhe des Betonsteins liegt, insbesondere rund 20% der Höhe des Betonsteins beträgt. Die Schichtdicke der zweiten Betonsteinschicht kann in Abhängigkeit der gewünschten Anwendung des Betonsteins, sowie abhängig von der konkreten geometrischen Form des Betonsteins und abhängig von der verwendeten groben Gesteinskörnung bestimmt und in definierter Weise variabel gewählt werden. Bevorzugt ist dabei die Schichtdicke insbesondere mindestens so groß, wie die mittlere Korngröße der verwendeten Gesteinskörnung. Beispielsweise beträgt die Schichtdicke der zweiten Betonsteinschicht bei Verwendung einer Gesteinskörnung mit einer Korngröße in einem Bereich von 8 mm bis 11 mm etwa rund 1 cm. Die Schichtdicke ist in jedem Fall ausreichend groß gewählt um sicherzustellen, dass die zweite Betonsteinschicht dauerhaft und fest sowie stabil und sicher mit der ersten Betonsteinschicht verbunden ist bzw. an diese angebunden bleibt, und zwar auch bei großer mechanischer Belastung und unter Einwirkung gegebener Umwelteinflüsse.

[0023] Vorliegend kann unter der "zweiten Betonsteinschicht" auch verstanden werden, dass diese nicht als vollständig selbsttragende Schicht anzusehen ist. Auch herausstehende Gesteinskörnungen, die durch teilweise "Einbettung" bzw. aufgrund teilweisen Eindringens bzw. Hineinragens in die erste Betonsteinschicht in das Gesamt-Korngefüge eingebunden und somit fest in dem Betonstein verankert sind, können die zweite Betonsteinschicht bilden. Die Schichtdicke einer so ausgestalteten zweiten Betonsteinschicht kann daher vorliegend je nach Anwendungsfall auch geringer sein als die mittlere Korngröße der verwendeten Gesteinskörnung.

[0024] Die Oberfläche der Betonsteinunterseite ist vorzugsweise offenporig ausgebildet und umfasst eine Vielzahl von nach außen hin offenen Poren, wobei die nach außen hin offenen Poren eine jeweilige Porenöffnung aufweisen. Zumindest ein Teil der nach außen hin offenen Poren an der Oberfläche der Betonsteinunterseite weisen dabei eine Porenöffnung mit einer Öffnungsweite in einem Bereich von 1 mm bis 8 mm, insbesondere in einem Bereich von 2 bis 5 mm und eine Porentiefe in einem Bereich von rund 1 mm bis 8 mm, insbesondere in einem Bereich von rund 2 bis 5 mm auf.

[0025] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante weist der Betonsteinkörper ferner zumindest eine als Vorsatzbetonschicht ausgebildete dritte Betonsteinschicht auf, die an der Betonsteinoberseite angeordnet ist. Ganz besonders bevorzugt ist die dritte Betonsteinschicht dabei aus einem gefügedichten Vorsatzbeton hergestellt, insbesondere aus einem gefügedichten Vorsatzbeton mit Feinzuschlägen und/oder Zuschlägen zur optischen Gestaltung der Betonsteinoberseite. Vorzugsweise kann der Betonsteinkörper weitere Schichten aufweisen, die zwischen der dritten und ersten oder zwischen der ersten und zweiten Schicht angeordnet sein können. Beispielsweise können hierbei Schichten zur Regulierung der Aufnahme und/oder Abgabe von Niederschlagswasser vorgesehen sein oder Schichten zum Filtern von Niederschlagswasser.

[0026] Der Betonstein weist wenigstens drei aneinander anschließende Umfangsseiten auf, wobei die Umfangsseiten zumindest teilweise in dem Bereich der zweiten Betonsteinschicht einen grobkörnigen Seitenflächenabschnitt aufweisen. In Analogie zu der grobkörnigen Oberfläche an der Betonsteinunterseite sind auch die grobkörnigen Seitenflächenabschnitte zur Verzahnung mit dem Bettungsmaterial der Bettungsschicht ausgebildet und geeignet und/oder zur Verzahnung mit einem Fugenmaterial, welches zur Verfüllung von Fugen des Flächenbelags verwendet wird. Durch die grobkörnigen Seitenflächenabschnitte kann der Verschiebeschutz bzw. die Verschiebesicherung zusätzlich unterstützt und verbessert werden und ein Verschieben besonders effektiv verhindert werden.

[0027] Bevorzugt weist der Betonstein einen oder mehrere seitlich angeordnete Abstandshalter oder Abstandsnasen auf, die bevorzugt an wenigstens einer der Umfangsseiten zumindest in dem Bereich der ersten Betonsteinschicht angeordnet und beispielsweise in Form von an dem Betonsteinkörper angeformten Vorsprüngen ausgebildet sind. Über derartige Abstandshalter oder Abstandsnasen kann vorteilhaft sichergestellt werden, dass bei Erstellen eines Flächenbelags durch Verlegen mehrerer Betonsteine zwischen den jeweiligen Betonsteinen einheitliche Fugen, insbesondere Fugen einheitlicher Breite ausgebildet und dabei eine Mindestfugenbreite eingehalten wird.

[0028] Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen Flächenbelag umfassend eine Vielzahl von durch Pflastern im Verbund verlegter Betonsteine, wie sie voranstehend beschrieben wurden, sowie zumindest eine auf einem Untergrund angeordnete Bettungsschicht. Jeder Betonstein weist einen mehrschichtigen Betonsteinkörper mit wenigstens einer Betonsteinunterseite und einer dieser gegenüberliegenden Betonsteinoberseite auf, wobei der mehrschichtige Betonsteinkörper zumindest eine als Kernbetonschicht ausgebildete erste Betonsteinschicht und wenigstens eine an der Betonsteinunterseite angeordnete zweite Betonsteinschicht umfasst. Der Flächenbelag zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die zweite Betonsteinschicht der Betonsteine eine grobe, haufwerksporige Betonschicht ist und aus einem Beton mit einer groben Gesteinskörnung hergestellt ist. Die Betonsteine weisen aufgrund der als Verzahnungsschicht zur Verzahnung mit der Bettungsschicht des Untergrunds ausgebildeten zweiten Betonsteinschicht an ihrer Betonsteinunterseite eine grobkörnige Oberfläche auf und sind über ihre jeweilige zweite Betonsteinschicht mit der Bettungsschicht verzahnt und dadurch verschiebegesichert.

[0029] Vorzugsweise weist die Bettungsschicht ein Bettungsmaterial in Form eines Splittmaterials auf, wobei das Splittmaterial der Bettungsschicht zur Verzahnung mit der zweiten Betonsteinschicht mit der grobkörnigen Oberfläche zusammenwirkt und/oder zumindest teilweise in nach außen hin offene Poren der zweiten Betonsteinschicht eingreift.

[0030] Bevorzugt sind zwischen jeweiligen benachbarten Betonsteinen des Flächenbelags Fugen ausgebildet, wobei die Fugen mit einem splitt- und/oder sandartigen Fugenmaterial befüllt sind. Ganz besonders bevorzugt weisen die Betonsteine hierbei an ihren Umfangsseiten in dem Bereich der zweiten Betonsteinschicht jeweils zumindest abschnittsweise einen grobkörnigen Seitenflächenabschnitt auf, wobei die grobkörnigen Seitenflächenabschnitte der Betonsteine verzahnend mit dem Fugenmaterial zusammenwirken.

[0031] Die vorliegende Erfindung stellt ferner auch ein Verfahren zur Herstellung des oberhalb beschriebenen Betonsteins zur Verfügung. Bei dem Verfahren wird nach Bereitstellung einer geeigneten Schalungsform zur Herstellung einer als Kernbetonschicht ausgebildeten ersten Betonsteinschicht ein Kernbetonmaterial in die Schalungsform eingefüllt und vorzugsweise verdichtet. In einem weiteren Schritt wird eine zweite Betonsteinschicht hergestellt, die eine Betonsteinunterseite des hergestellten Betonsteins definiert. Das Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die zweite Betonsteinschicht als grobe, haufwerksporige Betonschicht hergestellt wird und der Betonstein dadurch an seiner Betonsteinunterseite mit einer grobkörnigen Oberfläche ausgestattet wird. Dazu wird ein Beton mit einer groben Gesteinskörnung bereitgestellt und auf das bereits in die Schalungsform eingebrachte und vorzugsweise verdichtete Kernbetonmaterial nachgefüllt. Schließlich wird bei dem Verfahren das Kernbetonmaterial und der Beton mit grober Gesteinskörnung ausgehärtet.

[0032] Bevorzugt kann vor dem Nachfüllen des bereitgestellten Betons für die Herstellung der zweiten Betonsteinschicht ein Haftvermittler auf den in der Form befindlichen Kernbeton der ersten Betonsteinschicht aufgetragen werden, um die Verbindung der ersten und zweiten Betonsteinschicht zu verbessern bzw. zu stabilisieren.

[0033] Bevorzugt wird zur Herstellung der zweiten Betonsteinschicht ein Beton verwendet, der eine grobe Gesteinskörnung mit einer Korngröße in einem Bereich von etwa 5 mm bis 15 mm, insbesondere mit einer Korngröße in einem Bereich von etwa 5 mm bis 8 mm oder in einem Bereich von 8 mm bis 11 mm aufweist. Insbesondere bevorzugt wird zur Herstellung der zweiten Betonsteinschicht ein Beton verwendet, der frei von Sand und/oder Feinzuschlägen ist.

[0034] Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante wird zur Herstellung der zweiten Betonsteinschicht eine ausreichende Menge an Beton eingefüllt, um die zweite Betonsteinschicht mit einer Schichtdicke herzustellen, die zwischen etwa 10% und 50% einer Höhe des Betonsteins liegt, insbesondere rund 20% der Höhe des Betonsteins beträgt

[0035] Besondere Vorteile ergeben sich dadurch, dass als zusätzlicher Schritt vor dem Einfüllen des Kernbetonmaterials in die Schalungsform zunächst zur Erzeugung einer als Vorsatzbetonschicht ausgebildeten dritten Betonsteinschicht ein Vorsatzbetonmaterial in die Schalungsform eingefüllt und vorzugsweise verdichtet wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0036] Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1

beispielhaft in grob vereinfachter Darstellung eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Betonsteins;

Fig. 2

den Betonstein der Figur 1 in einem schematischen Schnitt mit Schnittrichtung entlang einer vertikalen Achse und in einer Schnittebene parallel zu einer Hauptachse des Betonsteins;

Fig. 3

beispielhaft in grob vereinfachter Darstellung eine perspektivische Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Betonsteins;

Fig. 4

den Betonstein der Figur 3 in einem schematischen Schnitt mit Schnittrichtung entlang einer vertikalen Achse und in einer Schnittebene parallel zu einer Hauptachse des Betonsteins;

Fig. 5

sehr stark vereinfacht in Draufsicht auf die grobkörnige Oberfläche einen Ausschnitt der Betonsteinunterseite (Abschnitt A) mit resultierender Verschiebesicherung in diverse Richtungen (Abschnitt B) und

Fig. 6

beispielhaft einen aus mehreren Betonsteinen erstellten Flächenbelag in einem vertikalen Schnitt.

Wege zur Ausführung der Erfindung

[0037] Der in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Betonstein ist vorzugsweise in Form eines im Verbund verlegbaren Flächenbelagelementes zur Erstellung eines Flächenbelages 10 (siehe Figur 6) ausgebildet, und zwar vorzugsweise in Form eines durch Pflastern verlegbaren Flächenbelagelementes. Insbesondere ist der Betonstein 1 daher vorliegend auch als Pflasterstein zu verstehen, welcher auch plattenförmig als Betonplatte ausgebildet sein kann, wobei unter einem Betonstein oder einer Betonplatte im Wesentlichen baugleiche Elemente verstanden werden, die zur Erstellung eines Flächenbelages 10 in an sich bekannter Weise verwendbar sind.

[0038] Mehrere dieser Betonsteine 1 werden abhängig von gewählten Verlegemustern aneinander anschließend und oberflächenbündig zueinander auf Fuge 13 (siehe z.B. Figur 6) verlegt, so dass ein vorzugsweise ebener Flächenbelag 10 mit Fugen 13 entsteht. Dabei sind die Betonsteine 1 geeignet für die Erstellung von Flächenbelägen 10 auf begehbaren oder befahrbaren Verkehrsflächen, wie großen öffentlichen Plätzen, Parkplätzen, Straßen, Wegen aber auch für die Verwendung im privaten Gebrauch zur Erstellung von Hof-, Garten- und/oder Terrassenbelägen. Insbesondere eignen sich die Betonsteine 1 auch zur Verwendung für die Erstellung von Flächenbelägen 10 auf Verkehrsflächen mit Schwerlastverkehr.

[0039] In Figur 1 ist beispielhaft in grob vereinfachter Darstellung eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Betonsteins 1 gezeigt, wobei der Betonstein 1 in Figur 2 ferner in einem schematischen Schnitt dargestellt ist, und zwar als vertikaler Schnitt in einer Schnittebene parallel zu einer Hauptachse HA sowie zu einer Vertikalachse VA des Betonsteins 1.

[0040] Der Betonstein 1 weist einen mehrschichtigen Betonsteinkörper 2 mit einer zum Verlegen auf einer Bettungsschicht 3 (in Figur 1 und 2 nicht dargestellt, siehe Figur 6) eines Untergrunds geeigneten Betonsteinunterseite 2.1 und einer dieser gegenüberliegenden Betonsteinoberseite 2.2 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Betonstein 1 quaderförmig ausgebildet, wobei die einander gegenüberliegenden und im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Betonsteinunter- und Betonsteinoberseiten 2.1, 2.2 näherungsweise flächengleich sind und wobei die Vertikalachse VA sowohl die Betonsteinunterseite 2.1 als auch die Betonsteinoberseite 2.2 senkrecht mittig schneidet. Der beispielhafte Betonstein 1 weist vier, jeweils rechtwinkelig aneinander anschließende Umfangsseiten 7, 7′, 7ʺ, 7‴ auf, die im Wesentlichen senkrecht zu den Betonsteinunter- und Betonsteinoberseiten 2.1, 2.2 verlaufen.

[0041] Die geometrische Ausgestaltung und Dimensionierung des Betonsteins 1 sind für die Erfindung jedoch nicht relevant, insbesondere kann die konkrete Querschnittsform des Betonsteins 1 und/oder auch die Dimensionierung des Betonsteins 1 nahezu beliebig gewählt werden.

[0042] Im Beispiel der Figuren 1 und 2 umfasst der mehrschichtige Betonsteinkörper 2 zwei entlang der Vertikalachse VA aufeinander folgende Schichten, nämlich eine als Kernbetonschicht ausgebildete erste Betonsteinschicht 4, die im Gebrauchszustand oben angeordnet ist und die Betonsteinoberseite 2.2 bildet. In der beispielhaften Ausführungsform stellt die erste Betonsteinschicht 4 somit auch die begeh- bzw. befahrbare Oberfläche, nämlich die Sichtfläche bzw. den Sichtbeton eines im Flächenbelag 10 verlegten Betonsteins 1 dar.

[0043] Die erste Betonsteinschicht 4 ist aus einem dem Fachmann geläufigen Kernbetonmaterial hergestellt, wie es für die Herstellung von Pflastersteinen üblicherweise verwendet wird, um dem Betonstein 1 die erforderliche Festigkeit und Dauerhaftigkeit sowie auch eine ausreichende Frost-Tausalz-Beständigkeit zu verleihen. Vorliegend ist insbesondere das Kernbetonmaterial so gewählt, dass es dem Betonstein 1 die für Schwerlastverkehr notwendige Festigkeit und Stabilität verleiht. Das zur Herstellung der ersten Betonsteinschicht 4 verwendete Kernbetonmaterial, nämlich der Kernbeton enthält vorzugsweise ein Korngemisch, insbesondere in Form einer Mischung aus grober und feiner Gesteinskörnung mit Korngrößen, die in einem breiten Bereich variieren. Beispielsweise kann das Kernbetonmaterial auch hochfeste Zuschlagsstoffe, wie Quarz, Granit, Hartkalkstein oder dergleichen enthalten, welche dem Kernbeton zum Beispiel als Feinzuschläge bzw. Feinzuschlagsstoffe zugegeben sind. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kernbeton zur Herstellung der ersten Betonsteinschicht 4 um einen gefügedichten Beton.

[0044] An der Betonsteinunterseite 2.1 des Betonsteins 1 ist eine zweite Betonsteinschicht 5 angeordnet, welche eine unterseitige Fläche des Betonsteins 1, nämlich eine Auflagefläche bildet, über die der Betonstein 1 im verlegten Zustand auf der Bettungsschicht 3 (s. Fig. 6) des Untergrunds aufliegt.

[0045] Bei der zweiten Betonsteinschicht 5 handelt es sich um eine grobe, haufwerksporige Betonschicht, die aus einem Beton mit einer groben Gesteinskörnung hergestellt ist, wobei der Beton zur Herstellung der zweiten Betonsteinschicht 5 insbesondere feinzuschlagsfrei, nämlich frei von Sand und/oder Feinzuschlag ist bzw. höchstens Spuren davon enthält. Die grobe, haufwerksporige Betonschicht ist dabei derart ausgestaltet, dass die zweite Betonsteinschicht 5 dadurch als Verzahnungsschicht zur Verzahnung mit der Bettungsschicht 3 des Untergrunds ausgebildet ist. Über die grobe, haufwerksporige Betonschicht ist der Betonstein 1 an der Betonsteinunterseite 2.1 mit einer grobkörnigen Oberfläche 5a ausgestattet, welche einen für die effektive Verzahnung mit der Bettungsschicht 3 ausreichenden Grad an Grobkörnigkeit bzw. Oberflächenrauigkeit aufweist. Die Oberflächenbeschaffenheit, insbesondere Grobkörnigkeit bzw. Oberflächenrauigkeit der grobkörnigen Oberfläche 5a ergibt sich durch die Grobheit und Haufwerksporigkeit der zweiten Betonsteinschicht 5, welche wiederum durch die enthaltene grobe Gesteinskörnung bestimmt wird.

[0046] An der grobkörnigen Oberfläche 5a sind, bezogen auf eine gedachte, horizontal verlaufende untere Betonsteinbegrenzungsebene E sowohl Vorsprünge 11, als auch Vertiefungen 12 vorhanden, wie anhand des vergrößerten Ausschnitts A der Figur 1 sichtbar ist. Die Vorsprünge 11 sind dabei aus einzelnen Gesteinskörnern der groben Gesteinskörnung im Beton gebildet und ragen nach unten über die untere Betonsteinbegrenzungsebene E hinaus. Die Vertiefungen 12 sind durch die im groben, haufwerksporigen Beton enthaltenen, ungefüllten Hohlräume bzw. Poren zwischen den Gesteinskörnern der groben Gesteinskörnung gebildet und erstrecken sich ausgehend von der unteren Betonsteinbegrenzungsebene E in die zweite Betonscheinschicht 5 hinein. Sowohl die Vorsprünge 11 als auch die Vertiefungen 12 bilden Verzahnungsmittel zur Verzahnung mit der Bettungsschicht 3.

[0047] Durch die zweite Betonsteinschicht 5 weist der Betonstein 1 auch an den Umfangsseiten 7, 7′, 7ʺ, 7‴ des Betonsteinkörpers 2 abschnittsweise, und zwar in dem Bereich der zweiten Betonsteinschicht 5, einen jeweiligen grobkörnigen Seitenflächenabschnitt 7a auf, der analog zu der grobkörnigen Oberfläche 5a an der Betonsteinunterseite 2.1 über Vorsprünge und Vertiefungen verfügt, die zur Verzahnung mit dem Material der Bettungsschicht 3 und/oder zur Verzahnung mit einem zur Befüllung der Fugen 13 verwendeten Fugenmaterial dienen. Die Beschaffenheit der grobkörnigen Oberfläche 5a wird nachfolgend in Bezug auf Figur 5 noch mehr im Detail beschrieben.

[0048] In dem dargestellten Beispiel ist die zweite Betonsteinschicht 5 aus einem Beton hergestellt, der eine grobe Gesteinskörnung in Form einer Gesteinskörnung aus scharfkantigen Bruchsteinen mit Korngröße von 8 mm bis 11 mm aufweist. Eine derartige Gesteinskörnung wird auch als Gesteinskörnung 8/11 bezeichnet und ist als Splitt, insbesondere als Splitt mit Körnung 8-11 mm zu verstehen.

[0049] Die zweite Betonsteinschicht 5 des beispielhaften Betonsteins 1 weist eine Schichtdicke d2 auf, die etwa ein Viertel der Höhe h des Betonsteins 1 beträgt. Für den zweischichtig ausgebildeten Betonstein 1 der Figuren 1 und 2 ergibt sich somit, dass eine Schichtdicke d1 der ersten Betonsteinschicht 4 rund Dreiviertel der Höhe h des Betonsteins 1 ausmacht und damit etwa der dreifachen Schichtdicke d2 der zweiten Betonsteinschicht 5 entspricht. Es versteht sich, dass die Schichtdicke d2 der zweiten Betonsteinschicht 5 anwendungsspezifisch in Abhängigkeit der gewünschten Verwendung und des Einsatzgebietes des Betonsteins 1 variabel, insbesondere in anderer Relation zu der Schichtdicke d1 der ersten Betonsteinschicht 4 ausgestaltet sein kann. In Bezug auf den absoluten Wert der Schichtdicke d2 ergibt sich allerdings, und zwar abhängig von der im Beton zur Herstellung der zweiten Betonsteinschicht 5 enthaltenen groben Gesteinskörnung, eine Mindestschichtdicke, die in etwa dem Wert der mittleren Korngröße der groben Gesteinskörnung entspricht. Die Schichtdicke d2 der zweiten Betonsteinschicht 5 wird vorzugsweise gemessen als mittlere Schichtdicke ausgehend vom Übergang der ersten 4 zur zweiten Betonsteinschicht 5 bis hin zur Betonsteinbegrenzungsebene E oder als maximale Schichtdicke ausgehend vom Übergang der ersten 4 zur zweiten Betonsteinschicht 5 bis hin zu einer gedachten Ebene entlang der höchsten Erhebungen 11.

[0050] Die Figuren 3 und 4 zeigen in grob vereinfachter Darstellung ein alternatives Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Betonsteins 1, und zwar wiederum in einer perspektivischen Ansicht und im vertikalen Schnitt in einer Schnittebene parallel zur Hauptachse HA und zur Vertikalachse VA des Betonsteins 1. Im Unterschied zu der Variante der Figuren 1 und 2 ist der Betonsteinkörper 2 des beispielhaften Betonsteins 1 dreischichtig ausgebildet und weist zusätzlich eine als Vorsatzbetonschicht ausgebildete dritte Betonsteinschicht 6 auf, die an der Betonsteinoberseite 2.2 angeordnet ist und bei dieser Ausführungsform die begeh- bzw. befahrbare Oberfläche, nämlich die Sichtfläche bzw. den Sichtbeton des im Flächenbelag 10 verlegten Betonsteins 1 bildet. Die dritte Betonsteinschicht 6 mit einer Schichtdicke d3 ist aus einem gefügedichten Vorsatzbeton hergestellt, insbesondere aus einem gefügedichten Vorsatzbeton mit Feinzuschlägen und/oder Zuschlägen zur optischen Gestaltung der Betonsteinoberseite. Im dargestellten Beispiel folgen die Betonsteinschichten 6, 4, 5 entlang der Vertikalachse VA aufeinander, wobei die erste Betonsteinschicht 4 zwischen der zweiten und dritten Betonsteinschicht 5, 6 angeordnet ist.

[0051] Der beispielhafte Betonstein 1 weist ferner an den Umfangsseiten 7, 7′, 7ʺ, 7‴ angeordnete und sich zumindest über den Bereich der ersten Betonsteinschicht 4 erstreckende und in Form von Vorsprüngen ausgebildete Abstandshalter 8 bzw. Abstandsnasen auf, die beim Verlegen der Betonsteine 1 im Verbund gleichmäßige Fugen 13 in annähernd gleichmäßiger Breite gewährleisten und für eine Mindestbreite der Fugen 13 sorgen. Selbstverständlich können derlei Abstandshalter 8 bzw. Abstandsnasen auch bei einem wie in Figuren 1 und 2 dargestellten Betonstein 1 mit zweischichtigem Betonsteinkörper 2 vorgesehen sein.

[0052] Die Figur 5 zeigt in Abschnitt A sehr stark vereinfacht und nur schemenhaft skizziert einen Ausschnitt der Betonsteinunterseite 2.1 in Draufsicht auf die grobkörnige Oberfläche 5a. Das in Abschnitt A der Figur 5 vereinfacht dargestellte kartesische Koordinatensystem deutet die im Wesentlichen in x-z-Richtung orientierte Erstreckung der grobkörnigen Oberfläche 5a an. Projiziert auf einen verlegten Flächenbelag 10 ist die x-z-Richtung im Wesentlichen als eine parallel zum Untergrund bzw. zum Gelände verlaufende Ebene zu verstehen, die beispielsweise horizontal verläuft oder mit einem Gefälle des Untergrunds ausgerichtet ist.

[0053] Wie oberhalb bereits erwähnt, weist die grobkörnige Oberfläche 5a Vorsprünge 11 und Vertiefungen 12 auf, wobei die Vorsprünge 11 durch die Gesteinskörner der groben Gesteinskörnung des groben, haufwerksporigen Betons der zweiten Betonsteinschicht 5 gebildet sind. Die Vertiefungen 12 sind die an der Oberfläche 5a nach außen hin offenen Poren bzw. die nach außen hin offenen Hohlräume, welche in der groben, haufwerksporigen Betonschicht zwischen den Gesteinskörnern der groben Gesteinskörnung vorhanden, insbesondere eingeschlossen sind.

[0054] Die grobkörnige Oberfläche 5a der Betonsteinunterseite 2.1 ist daher offenporig, nämlich mit einer Vielzahl von nach außen hin offenen Poren ausgebildet, die über eine jeweilige Porenöffnung an der Oberfläche 5a der Betonsteinunterseite 2.1 nach außen münden. Die Porenöffnungen weisen dabei unterschiedliche Öffnungsweiten auf, die wiederum abhängig von der mittleren Korngröße der groben Gesteinskörnung sind. Zumindest ein Teil der nach außen hin offenen Poren weist eine Porenöffnung auf, die näherungsweise der mittleren Korngröße der Gesteinskörnung entspricht. In den beispielhaft dargestellten Betonsteinen 1 der Figuren 1 bis 4 weist zumindest ein Teil der Porenöffnungen eine Öffnungsweite in einem Bereich von 2 bis 5 mm auf. Ebenso weist zumindest ein Teil der offenen Poren eine Porentiefe in einem Bereich von rund 2 bis 5 mm auf. Dadurch ist zum Beispiel gewährleistet, dass Bettungsmaterial der Bettungsschicht 3 zur Verzahnung in die offenen Poren eingreifen kann. Zum Beispiel ist hier bei Verwendung eines Splitts der Körnung 2/5 als Bettungsmaterial eine effiziente Verzahnung gegeben.

[0055] Die Verzahnungsmittel in der grobkörnigen Oberfläche 5a, insbesondere die Vorsprünge 11 und Vertiefungen 12, sind über die gesamte Betonsteinunterseite 2.1 verteilt angeordnet, insbesondere vollflächig verteilt, wobei jedoch das Verteilungsmuster ungeordnet bzw. unregelmäßig ist und auch als zufälliges Verteilungsmuster verstanden werden kann. Durch diese vollflächige und unregelmäßige Anordnung der Verzahnungsmittel über die gesamte Betonsteinunterseite 2.1 erfolgt eine ebenfalls flächige, insbesondere vollflächige Verzahnung, die vorteilhaft besonders stabil, fest, effektiv und wirksam ist. Im Gegensatz zu einer nur punktuellen, geordneten oder entlang von geordneten Linien erfolgenden Verzahnung vermittelt die vollflächige Verzahnung der vorliegenden Betonsteine 1 mit der Bettungsschicht 3 eine stark verbesserte, erhöhte "Haftung" der Betonsteine 1 auf der Bettungsschicht 3 sowie einen besseren Halt gegen Verschiebungen. Diese erhöhte "Haftung" und der verbesserte Halt ist zusätzlich dadurch unterstützt bzw. verstärkt, dass die Verzahnungsmittel selbst durch die in Form von Bruchsteinen vorliegende Gesteinskörnung in der zweiten Betonsteinschicht 5 gebildet sind, und derartige Bruchstein unregelmäßige Formen sowie raue, kantige, "verhakende" Eigenschaften aufweisen.

[0056] Die Betonsteine 1 sind aufgrund der vollflächig und ungeordnet bzw. unregelmäßig verteilten Verzahnungsmittel gleichzeitig gegen Verschiebungen in mehreren, diversen möglichen Verschieberichtungen in der x-z-Ebene gesichert, wobei in Abschnitt B der Figur 5 der Übersichtlichkeit halber nur eine Auswahl möglicher Verschieberichtungen S1/-1, S2/-2, S3/-3 bis Sn/-n angedeutet ist. Der vorliegende Betonstein 1 ist somit nicht nur gegen ein Verschieben in Richtung seiner Hauptachse HA (z.B. Verschieberichtung S1/-1) gesichert, sondern gleichzeitig auch gegen ein Verschieben in einer Richtung senkrecht zur Hauptachse (z.B. Verschieberichtung S3/-3) sowie ebenfalls entlang einer Vielzahl diverser schräg zur Hauptachse HA verlaufender Verschieberichtungen S2/-2 - Sn/-n.

[0057] In derselben Weise wie hier für die grobkörnige Oberfläche 5a der Betonsteinunterseite 2.1 beschrieben, sind auch die im Bereich der zweiten Betonsteinschicht 5 vorhandenen grobkörnigen Seitenflächenabschnitte 7a mit jeweiligen Vorsprüngen und Vertiefungen versehen, die durch die Gesteinskörner bzw. durch die Poren zwischen den Gesteinskörnern der haufwerksporigen Betonschicht gebildet sind. Auch im Falle der grobkörnigen Seitenflächenabschnitte 7a erfolgt ein Verzahnen mit Bettungsmaterial der Bettungsschicht und/oder mit Fugenmaterial, mit dem die Fugen 13 im Flächenbelag 10 befüllt sind.

[0058] Figur 6 zeigt beispielhaft einen aus mehreren Betonsteinen 1 erstellten Flächenbelag 10 in einem vertikalen Schnitt. Die Betonsteine 1 sind durch Pflastern im Verbund verlegt und liegen mit ihren jeweiligen Betonsteinunterseiten 2.1 auf dem Bettungsmaterial der Bettungsschicht 3 auf. Zwischen den einzelnen Betonsteinen 1 sind Fugen 13 ausgebildet, welche mit einem splittartigen Fugenmaterial verfüllt sind.

[0059] Die Bettungsschicht 3 ist im dargestellten Beispiel aus einem Splitt gebildet, der beispielsweise eine Körnung 2/5 aufweist. Bei Erstellung des Flächenbelags 10, wenn die Betonsteine 1 verlegt werden, greifen die an der grobkörnigen Oberfläche 5a der Betonsteinunterseiten 2.1 vorhanden Vorsprünge 11 (siehe Figuren 1 und 5) verzahnend in die Bettungsschicht 3 ein. Gleichermaßen greifen Gesteinskörner des Splitts, nämlich Splitt-Steinchen der Bettungsschicht 3, verzahnend in die Vertiefungen 12 der grobkörnigen Oberfläche 5a an der Betonsteinunterseite 2.1 ein. Dies kann beispielsweise bei Erstellung des Flächenbelags 10 durch Rütteln, insbesondere durch Einrütteln der Splitt-Steinchen in die Vertiefungen 12 bzw. offenen Poren des Betonsteins 1 zusätzlich gefördert bzw. unterstützt werden.

[0060] Durch diesen "zweifachen" Eingriffsmechanismus, insbesondere Verzahnungsmechanismus, erfolgt eine effektive Verzahnung der zweiten Betonsteinschicht 5 mit der Bettungsschicht 3. Da die Vorsprünge 11 und Vertiefungen 12 flächendeckend über die gesamte Betonsteinunterseite 2.1 verteilt angeordnet sind, erfolgt die Verzahnung vorteilhaft flächig, insbesondere vollflächig. Aufgrund des ungeordneten, unregelmäßigen Verteilungsmusters der Vorsprünge 11 und Vertiefungen 12 erfolgt die Verzahnung vorteilhaft derart, dass eine Verschiebesicherung in mehrere Richtungen gewährleistet ist. Die Betonsteine 1 sind daher wirksam gegen Verschieben gesichert, und zwar - wie oberhalb im Zusammenhang mit Figur 5 erläutert - gegen Verschiebungen in zahlreichen Verschieberichtungen S1/-1 - Sn/-n.

Bezugszeichenliste

[0061] 

1

Betonstein

2

Betonsteinkörper

2.1

Betonsteinunterseite

2.2

Betonsteinoberseite

3

Bettungsschicht

4

erste Betonsteinschicht

5

zweite Betonsteinschicht

5a

grobkörnige Oberfläche

6

dritte Betonsteinschicht

7, 7′, 7ʺ, 7‴

Umfangsseiten

7a

grobkörniger Seitenflächenabschnitt

8

Abstandshalter

10

Flächenbelag

11

Vorsprünge

12

Vertiefungen

13

Fugen

d1

Schichtdicke der ersten Betonsteinschicht

d2

Schichtdicke der zweiten Betonsteinschicht

d3

Schichtdicke der dritten Betonsteinschicht

E

Betonsteinbegrenzungsebene

h

Höhe des Betonsteins

HA

Hauptachse

S1/-1 - Sn/-n

Verschieberichtungen

VA

Vertikalachse

Ansprüche

1. Betonstein (1) in Form eines im Verbund verlegbaren Flächenbelagelementes zur Erstellung eines Flächenbelags, aufweisend zumindest einen mehrschichtigen Betonsteinkörper (2) mit wenigstens einer zum Verlegen auf einer Bettungsschicht (3) eines Untergrunds geeigneten Betonsteinunterseite (2.1) und einer dieser gegenüberliegenden Betonsteinoberseite (2.2), wobei der mehrschichtige Betonsteinkörper (2) zumindest eine als Kernbetonschicht ausgebildete erste Betonsteinschicht (4) und wenigstens eine an der Betonsteinunterseite (2.1) angeordnete zweite Betonsteinschicht (5) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Betonsteinschicht (5) eine grobe, haufwerksporige Betonschicht ist und aus einem Beton mit einer groben Gesteinskörnung hergestellt ist, wobei die zweite Betonsteinschicht (5) als Verzahnungsschicht zur Verzahnung mit der Bettungsschicht (3) des Untergrunds ausgebildet ist und der Betonstein (1) dadurch mit einer grobkörnigen Oberfläche (5a) an der Betonsteinunterseite (2.1) ausgestattet ist.

2. Betonstein (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die grobe Gesteinskörnung des Betons der zweiten Betonsteinschicht (5) eine Korngröße in einem Bereich von etwa 5 mm bis 15 mm aufweist.

3. Betonstein (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die grobe Gesteinskörnung des Betons der zweiten Betonsteinschicht (5) eine Korngröße in einem Bereich von etwa 5 mm bis 8 mm oder in einem Bereich von 8 mm bis 11 mm aufweist und/oder dass die zweite Betonsteinschicht (5) aus einem sandfreien und/oder feinzuschlagsfreien Beton hergestellt ist.

4. Betonstein (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Betonsteinschicht (5) eine Schichtdicke (d2) aufweist, wobei die Schichtdicke (d2) der zweiten Betonsteinschicht (5) zwischen etwa 10% und 50% einer Höhe (h) des Betonsteins (1), insbesondere rund 20% der Höhe (h) des Betonsteins (1) beträgt und/oder dass die Oberfläche (5a) der Betonsteinunterseite (2.1) offenporig ausgebildet ist und eine Vielzahl von nach außen hin offenen Poren aufweist, wobei die nach außen hin offenen Poren eine jeweilige Porenöffnung aufweisen.

5. Betonstein (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der nach außen hin offenen Poren an der Oberfläche (5a) der Betonsteinunterseite (2.1) eine Porenöffnung mit einer Öffnungsweite in einem Bereich von 1 mm bis 8 mm, insbesondere in einem Bereich von 2 bis 5 mm und eine Porentiefe in einem Bereich von rund 1 mm bis 8 mm, insbesondere in einem Bereich von rund 2 bis 5 mm aufweisen.

6. Betonstein (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betonsteinkörper (2) ferner zumindest eine als Vorsatzbetonschicht ausgebildete dritte Betonsteinschicht (6) aufweist, die an der Betonsteinoberseite (2.2) angeordnet ist.

7. Betonstein (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Betonsteinschicht (6) aus einem gefügedichten Vorsatzbeton hergestellt ist, insbesondere aus einem gefügedichten Vorsatzbeton mit Feinzuschlägen und/oder Zuschlägen zur optischen Gestaltung der der Betonsteinoberseite (2.2).

8. Betonstein (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betonstein (1) wenigstens drei aneinander anschließende Umfangsseiten (7, 7', 7") aufweist, wobei die Umfangsseiten (7, 7', 7") zumindest teilweise in dem Bereich der zweiten Betonsteinschicht (5) einen grobkörnigen Seitenflächenabschnitt (7a) aufweisen und/oder dass der Betonstein (1) einen oder mehrere seitlich angeordnete Abstandshalter (8) aufweist.

9. Flächenbelag (10) umfassend eine Vielzahl von durch Pflastern im Verbund verlegter Betonsteine (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 und zumindest eine auf einem Untergrund angeordnete Bettungsschicht (3), wobei jeder Betonstein (1) einen mehrschichtigen Betonsteinkörper (2) mit wenigstens einer Betonsteinunterseite (2.1) und einer dieser gegenüberliegenden Betonsteinoberseite (2.2) aufweist und wobei der mehrschichtige Betonsteinkörper (2) zumindest eine als Kernbetonschicht ausgebildete erste Betonsteinschicht (4) und wenigstens eine an der Betonsteinunterseite (2.1) angeordnete zweite Betonsteinschicht (5) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Betonsteinschicht (5) der Betonsteine (1) eine grobe, haufwerksporige Betonschicht ist und aus einem Beton mit einer groben Gesteinskörnung hergestellt ist, wobei die Betonsteine (1) aufgrund der als Verzahnungsschicht zur Verzahnung mit der Bettungsschicht (3) des Untergrunds ausgebildeten zweiten Betonsteinschicht (5) an ihrer Betonsteinunterseite (2.1) eine grobkörnige Oberfläche (5a) aufweisen und dass die Betonsteine (1) über ihre jeweilige zweite Betonsteinschicht (5) mit der Bettungsschicht (3) verzahnt und dadurch verschiebegesichert sind.

10. Flächenbelag (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bettungsschicht (3) ein Bettungsmaterial in Form eines Splittmaterials aufweist, wobei das Splittmaterial der Bettungsschicht (3) zur Verzahnung mit der zweiten Betonsteinschicht (5) mit der grobkörnigen Oberfläche (5a) zusammenwirkt und/oder zumindest teilweise in nach außen hin offene Poren der zweiten Betonsteinschicht (5) eingreift.

11. Flächenbelag (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeweiligen benachbarten Betonsteinen (1) des Flächenbelags (10) Fugen (13) ausgebildet sind, wobei die Fugen (13) mit einem splitt- und/oder sandartigen Fugenmaterial befüllt sind.

12. Flächenbelag (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Betonsteine (1) an ihren Umfangsseiten (7, 7', 7") in dem Bereich der zweiten Betonsteinschicht (5) jeweils zumindest einen grobkörnigen Seitenflächenabschnitt (7a) aufweisen, wobei die grobkörnigen Seitenflächenabschnitte (7a) der Betonsteine (1) verzahnend mit dem Fugenmaterial zusammenwirken.

13. Verfahren zur Herstellung eines Betonsteins gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem nach Bereitstellung einer geeigneten Schalungsform zur Herstellung einer als Kernbetonschicht ausgebildeten ersten Betonsteinschicht (4) ein Kernbetonmaterial in die Schalungsform eingefüllt und vorzugsweise verdichtet wird und bei dem in einem weiteren Schritt eine zweite Betonsteinschicht (5) hergestellt wird, die eine Betonsteinunterseite (2.1) des hergestellten Betonsteins definiert, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Betonsteinschicht (5) als grobe, haufwerksporige Betonschicht hergestellt wird und der Betonstein (1) dadurch an seiner Betonsteinunterseite (2.1) mit einer grobkörnigen Oberfläche (5a) ausgestattet wird, wobei hierzu ein Beton mit einer groben Gesteinskörnung bereitgestellt wird und auf das bereits in die Schalungsform eingebrachte und vorzugsweise verdichtete Kernbetonmaterial nachgefüllt wird, und bei dem schließlich das Kernbetonmaterial und der Beton mit grober Gesteinskörnung ausgehärtet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der zweiten Betonsteinschicht (5) ein Beton verwendet wird, der eine grobe Gesteinskörnung mit einer Korngröße in einem Bereich von etwa 5 mm bis 15 mm, insbesondere mit einer Korngröße in einem Bereich von etwa 5 mm bis 8 mm oder in einem Bereich von 8 mm bis 11 mm aufweist und/oder dass zur Herstellung der zweiten Betonsteinschicht (5) ein Beton verwendet wird, der frei von Sand und/oder Feinzuschlägen ist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der zweiten Betonsteinschicht (5) eine ausreichende Menge an Beton eingefüllt wird, um die zweite Betonsteinschicht (5) mit einer Schichtdicke (d2) herzustellen, die zwischen etwa 10% und 50% einer Höhe (h) des Betonsteins (1) liegt, insbesondere rund 20% der Höhe (h) des Betonsteins (1) beträgt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzlicher Schritt vor dem Einfüllen des Kernbetonmaterials in die Schalungsform zunächst zur Erzeugung einer als Vorsatzbetonschicht ausgebildeten dritten Betonsteinschicht (6) ein Vorsatzbetonmaterial in die Schalungsform eingefüllt und vorzugsweise verdichtet wird.

Zeichnung