DE202011004546U1

DE202011004546U1 - Translucent concrete elements

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Publication number: DE202011004546U1
Application number: DE202011004546U
Authority: DE
Original assignee: Lucem 52222 GmbH; LUCEM GmbH
Current assignee: Lucem 52222 GmbH; LUCEM GmbH
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2011-06-09
Anticipated expiration: 2021-03-30

Abstract

Lichtdurchlässiges Betonelement mit lichtdurchlässigen Fasern, die derart in dem Betonelement angeordnet sind, dass Licht über die Fasern von einer Seite des Betonelements auf mindestens eine andere Seite des Betonelements dringen kann, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtdurchlässigen Fasern aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Kunststoffmaterial bestehen und dass die lichtdurchlässigen Fasern monolithisch aufgebaut sind und zumindest an ihrer Außenfläche keinerlei Beschichtung, Bedampfung oder sonstige optisch wirksame Schicht tragen.Translucent concrete element with translucent fibers, which are arranged in the concrete element such that light can pass through the fibers from one side of the concrete element to at least one other side of the concrete element, characterized in that the translucent fibers consist of a transparent or translucent plastic material and that the translucent fibers are monolithic and at least do not have any coating, vapor deposition or any other optically effective layer on their outer surface.

Description

Die Erfindung betrifft lichtdurchlässige Betonelemente mit lichtdurchlässigen Fasern, die derart in dem Betonelement angeordnet sind, dass Licht über die Fasern von einer Seite des Betonelements auf mindestens eine andere Seite des Betonelements dringen kann, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to translucent concrete elements with translucent fibers arranged in the concrete element such that light can penetrate via the fibers from one side of the concrete element to at least one other side of the concrete element, according to the preamble of claim 1.

Lichtdurchlässige Betonelemente der gattungsgemäßen Art sind beispielsweise aus der WO 03/097954 A1 bekannt. In dieser Druckschrift sind Blöcke aus Beton beschrieben, in die bei der Herstellung lichtleitende Fasern eingebettet werden, welche sich von einer Stirnseite des Blocks zur gegenüberliegenden Stirnseite erstrecken. Als Material für die Fasern sind Glasfasern, optische Fasern oder durchsichtiges Kunststoffmaterial genannt. Nach der WO 03/097954 A1 werden lange Blöcke aus Beton gegossen, in welchen die Lichtleiter in Längsrichtung angeordnet sind. Nach dem Aushärten des Betons werden die Blöcke in mehrere kürzere Blöcke bzw. Mauersteine zersägt, wobei die Stirnflächen der lichtleitenden Fasern an den Schnittflächen zu Tage treten. Das auf eine Schnittfläche des gesägten Betonblocks einfallende Licht wird von den Lichtleitfasern auf die gegenüberliegende Schnittfläche geleitet und tritt dort an den Stirnflächen der Lichtleitfasern aus. Der Flächenanteil der Lichtleitfasern liegt üblicherweise im Bereich von 5–15% der sie enthaltenden Fläche des Betonblocks.Translucent concrete elements of the generic type are for example from the WO 03/097954 A1 known. In this document concrete blocks are described, in which in the manufacture of light-conducting fibers are embedded, which extend from one end face of the block to the opposite end face. As the material for the fibers are called glass fibers, optical fibers or transparent plastic material. After WO 03/097954 A1 Long blocks of concrete are poured, in which the light guides are arranged in the longitudinal direction. After the concrete has hardened, the blocks are sawn into a plurality of shorter blocks or bricks, with the end faces of the light-conducting fibers becoming visible at the cut surfaces. The incident on a cut surface of the sawn concrete block light is passed from the optical fibers to the opposite cut surface and occurs there at the end faces of the optical fibers. The area fraction of the optical fibers is usually in the range of 5-15% of the area of the concrete block containing them.

Gemäß dem Gebrauchsmuter DE 93 10 500 U1 werden Lichtleiterkabel verwendet, um lichtdurchlässige Bauelemente aus Beton zu erzeugen. Als Bauelemente werden Wand- und Deckenelemente genannt. In der DE 20 2007 000 753 U1 sind lichtdurchlässige Bauteile beschrieben, bei welchen in einem Gewebe angeordnete Lichtleiter in einer Vergussmasse eingebetet werden. Als Material für die Lichtleiter wird ein polymerer Lichtwellenleiter (POF – Polymer Optical Fiber) genannt.According to the use mother DE 93 10 500 U1 fiber optic cables are used to create translucent concrete components. As building elements wall and ceiling elements are called. In the DE 20 2007 000 753 U1 are translucent components described in which arranged in a fabric light guide are embedded in a potting compound. The material used for the light guides is called a polymer optical fiber (POF).

Bei den lichtdurchlässigen Betonelementen nach dem Stand der Technik besteht ein Nachteil darin, dass sie sehr teuer sind. Dies liegt vor allem darin, dass für die Lichtleitung durch den Beton hochwertige lichtleitende Fasern, wie optische Fasern (Lichtleitfasern, Lichtleiter, Lichtwellenleiter, POF) verwendet werden, welche das Licht aktiv weiterleiten. Diese lichtleitenden Fasern bestehen aus einer Kern-Mantelstruktur. An einem Ende der Faser eingespeistes Licht wird durch Totalreflektion an der Schichtgrenze zwischen Kern und Mantel der Faser aktiv durch die Faser geleitet, bis es am anderen Ende der Faser annähernd verlustfrei austritt. Die verlustfreie Länge der lichtleitenden Fasern liegt je nach Fasertyp zwischen mehreren zehn Metern und kann für bestimmte Wellenlängen viele Kilometer betragen. Der Werkstoff der lichtleitenden Fasern kann Glas oder ein Polymer (Kunststoff) sein. Kennzeichen der lichtleitenden Fasern ist jedoch immer die Kern-Mantelstruktur.In the translucent concrete elements of the prior art, a disadvantage is that they are very expensive. This is mainly due to the fact that high-quality light-conducting fibers such as optical fibers (optical fibers, optical fibers, optical fibers, POF) are used for the transmission of light through the concrete, which actively transmit the light. These photoconductive fibers consist of a core-shell structure. Light fed to one end of the fiber is actively passed through the fiber by total reflection at the layer boundary between the core and cladding of the fiber until it emerges approximately lossless at the other end of the fiber. The loss-free length of the light-conducting fibers is between several tens of meters depending on the fiber type and can be many kilometers for specific wavelengths. The material of the light-conducting fibers may be glass or a polymer (plastic). However, the characteristic of the photoconductive fibers is always the core-shell structure.

Ein weiteres Merkmal für lichtleitende Fasern ist die hohe Transmissivität für Licht über große Leitungslängen. Das Material des Kerns der Lichtleitfasern weist demgemäß eine äußerst geringe Absorption und Streuung auf, d. h. dass das Licht im Kernmaterial nicht gebrochen werden darf. Daher kommen für das Kernmaterial polymerer optischer Fasern (POF) nur rein amorphe Polymere in Frage, wie z. B. PMMA (Polymethylmethacrylat).Another feature of photoconductive fibers is the high transmissivity for light over long cable lengths. The material of the core of the optical fibers accordingly has extremely low absorption and scattering, i. H. that the light in the core material must not be broken. Therefore come for the core material of polymeric optical fibers (POF) only purely amorphous polymers in question, such as. B. PMMA (polymethylmethacrylate).

Die Fasern werden zudem mit einer speziellen äußeren Beschichtung versehen, welche den Mantel bildet. Brechungsindizes von Kern und Mantel sind genau aufeinander abgestimmt, so dass es zu der für die aktive Lichtweiterleitung notwendigen Totalreflektion an der Grenzschicht zwischen Kern und Mantel kommt.The fibers are also provided with a special outer coating which forms the sheath. Refractive indices of the core and cladding are precisely matched to one another, so that the total reflection at the boundary layer between the core and cladding, which is necessary for active light propagation, occurs.

Die Lichtleitfasern oder -kabel sind aufwändig in der Herstellung und deshalb teuer. Ihr Preis macht einen hohen Anteil an den Herstellungskosten für lichtdurchlässige Betonelemente aus. Dies ist mit ein Grund, warum derartige Bauteile trotz der durch sie eröffneten vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten noch keine weite Verbreitung im Bauwesen gefunden haben.The optical fibers or cables are expensive to manufacture and therefore expensive. Their price makes up a high proportion of the production costs for translucent concrete elements. This is one of the reasons why such components have not yet found widespread use in the construction industry despite the diverse design options opened up by them.

Bei Verwendung von lichtleitenden Fasern sind lichtdurchlässige Betonelemente mit großen Dicken, wie z. B. Mauersteine oder Treppenstufen, herstellbar. Die Eigenschaft der lichtleitenden Fasern, das Licht auch über große Strecken verlustfrei weiterleiten zu können, ist jedoch für plattenartige Betonbauteile mit geringen Materialstärken, also kurzen Lichtleitlängen, nicht notwendig.When using light-conducting fibers are translucent concrete elements with large thicknesses, such. As bricks or stairs, produced. The property of the light-conducting fibers to be able to pass on the light lossless over long distances, however, is not necessary for plate-like concrete components with low material thicknesses, ie short Lichtleitlängen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein besonders kostengünstiges lichtdurchlässiges Betonelement zur Verfügung zu stellen, welches bei geringen Materialkosten eine hinreichende Lichtdurchlässigkeit aufweist. Aufgabe der Erfindung ist es auch, kostengünstige polymere Faserstoffe und geeignete Faserdurchmesser zu nennen, die eine für kurze Lichtleitungslängen bis zu 100 mm ausreichende Transparenz aufweisen.The invention is therefore based on the object to provide a particularly cost-transparent translucent concrete element available, which has a sufficient light transmission at low material costs. The object of the invention is also to mention inexpensive polymeric fibers and suitable fiber diameters, which have sufficient transparency for short light pipe lengths up to 100 mm.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 darin, dass die Fasern aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden (transparenten, lichtdurchlässigen) Kunststoffmaterial bestehen. Eine Eigenschaft dieser günstigen lichtdurchlässigen Fasern ist, dass sie monolithisch aufgebaut sind und zumindest an ihrer Außenfläche keinerlei Beschichtung, Bedampfung oder sonstige optisch wirksame Schicht tragen. Die Fasern sollen als Monofilamente vorliegen und keine Kern-Mantelstruktur aufweisen. Es handelt sich also nicht um lichtleitende Fasern im Sinne von optischen Fasern.The solution of this object is achieved according to the characterizing part of claim 1 in that the fibers consist of a transparent or translucent (transparent, translucent) plastic material. A characteristic of these low-pervious translucent fibers is that they are constructed monolithically and, at least on their outer surface, no coating, vapor deposition or other optically active layer wear. The fibers should be present as monofilaments and have no core-shell structure. It is therefore not light-conducting fibers in the sense of optical fibers.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass für die Herstellung von transparent wirkenden Betonbauteilen geringer Dicke, etwa von Betonplatten mit einer Dicke bis zu 100 mm, eine optimale aktive Weiterleitung von Licht nicht erforderlich ist. Es ist ausreichend, wenn das Material der Fasern lichtdurchlässig oder durchscheinend ist, damit auf der der Lichtquelle abgewandten Seite der Betonplatte noch ein merkliches Aufleuchten der Faserenden erkennbar ist.The invention is based on the finding that an optimal active transmission of light is not required for the production of transparent concrete components of small thickness, such as concrete slabs with a thickness of up to 100 mm. It is sufficient if the material of the fibers is translucent or translucent, so that on the side facing away from the light source side of the concrete slab still a noticeable lighting up of the fiber ends can be seen.

Von Vorteil ist, dass die Kosten für unbeschichtete, lichtdurchlässige Fasern aus Kunststoff wesentlich niedriger sind als diejenigen für hochwertige lichtleitende Fasern. Bei gleichem Nutzen lichtdurchlässiger Fasern ist daher die Verwendung von lichtleitenden Fasern für die Herstellung von lichtdurchlässigen Betonbauteilen mit geringer Stärke wirtschaftlich nicht sinnvoll.The advantage is that the cost of uncoated, translucent plastic fibers are much lower than those for high-quality photoconductive fibers. For the same benefit of translucent fibers, therefore, the use of photoconductive fibers for the production of translucent concrete components with low strength is not economically useful.

Vorteilhaft für das Ziel der Kostenreduktion von lichtdurchlässigen Betonelementen ist auch die Verwendung von lichtdurchlässigen Fasern aus günstigen Commodity-Polymeren. Hierunter fallen Polymere wie Polyester oder Polypropylen, nicht aber die für ihre Transparenz bekannten Materialien Polymethylmetacrylat oder Polycarbonat.Advantageous for the goal of reducing the cost of translucent concrete elements is the use of translucent fibers from inexpensive commodity polymers. These include polymers such as polyester or polypropylene, but not the materials known for their transparency polymethylmethacrylate or polycarbonate.

Die verwendeten lichtdurchlässigen Fasern müssen jedoch gewisse Eigenschaften und Merkmale aufweisen, damit eine ausreichend hohe Transparenz des lichtdurchlässigen Betonelements erreicht wird. Das Material für die Fasern muss für Licht im sichtbaren Spektralbereich eine hinreichende Durchlässigkeit haben, so dass bei einer Faserlänge von bis zu 100 mm noch ein merklicher Teil des eingespeisten Lichts austritt. Dabei sollte möglichst keine Verfärbung durch selektive Absorption bestimmter Wellenlängenbereiche des Lichts auftreten. Es ist jedoch denkbar, dass eine solche Absorption für gestalterische Zwecke erwünscht sein kann. Vor allem für die Anwendung der Betonelemente im Außenbereich sollte der Kunststoff der Fasern zudem beständig gegen UV-Strahlung sein. Diese Eigenschaft kann durch Zugabe von UV-stabilisierenden Substanzen erzeugt oder gefördert werden, sofern sie dem Material nicht ohnehin zu Eigen ist. Die in Frage kommenden Kunststoffe für die Fasern müssen auch laugenbeständig gegen die hohen pH-Werte des Betons sein, der bekanntlich besonders in der Aushärtephase stark basische Eigenschaften besitzt. Für verschiedene Anwendungen von lichtdurchlässigen Betonelementen kann es darüber hinaus von Vorteil sein, wenn die Materialien der Fasern weitere positive Eigenschaften aufweisen, wie eine hohe Beständigkeit gegen Säuren, Öle, Fette oder Temperatur. Für den Kontakt mit Lebensmitteln, Menschen oder Tieren kann es auch wichtig sein, dass die Fasermaterialien physiologisch unbedenklich sind.However, the translucent fibers used must have certain properties and characteristics in order to achieve a sufficiently high transparency of the translucent concrete element. The material for the fibers must have a sufficient transparency for light in the visible spectral range, so that at a fiber length of up to 100 mm still a significant portion of the injected light emerges. As far as possible no discoloration should occur by selective absorption of certain wavelength ranges of the light. However, it is conceivable that such absorption may be desirable for design purposes. Especially for the application of concrete elements outdoors, the plastic of the fibers should also be resistant to UV radiation. This property can be generated or promoted by the addition of UV-stabilizing substances, as long as they are not inherent in the material anyway. The suitable plastics for the fibers must also be alkali-resistant to the high pH values of the concrete, which is known to have strongly basic properties, especially in the curing phase. In addition, it may be advantageous for various applications of translucent concrete elements if the materials of the fibers have further positive properties, such as a high resistance to acids, oils, fats or temperature. For the contact with food, humans or animals it can also be important that the fiber materials are physiologically harmless.

Bei aus der Schmelze erstarrenden Polymeren hängt der Kristallinitätsgrad ab von Monomer, Taktizität, Molekulargewicht, Verzweigungsgrad, Abkühlgeschwindigkeit und Nukleierungsmitteln (heterogene Keimbildung). In Abhängigkeit von diesen Bedingungen erhärten Polymere auch rein amorph.In melt-solidifying polymers, the degree of crystallinity depends on monomer, tacticity, molecular weight, degree of branching, cooling rate and nucleating agents (heterogeneous nucleation). Depending on these conditions, polymers also cure purely amorphously.

Andere Bedingungen für die Aushärtung ergeben sich bei schmelzgesponnen Fasern (z. B. Monofilamenten). Das Polymer wird durch eine Düse gepresst und die Molekülketten dabei leicht vororientiert. Durch eine Nachverstreckung (Anlegen einer Zugspannung) kann die Orientierung der Molekülketten deutlich erhöht werden. Fasern werden z. B. auf ein Vielfaches ihrer ursprünglichen Länge gezogen. Dabei werden die Ketten gereckt und orientiert angeordnet. Dieser Zustand entspricht einer Teilkristallisation, wobei die kristallinen Bereiche zusätzlich noch gleichgerichtet sind. Folge ist, dass zum einen die Festigkeit der Fasern zunimmt, die Transparenz des Materials jedoch abnimmt, da die nanoskaligen Kristallstrukturen das Licht diffus streuen. Schmelzgesponnene, teilkristalline Fasern werden daher bisher noch nicht als lichtdurchlässige Fasern eingesetzt.Other conditions for curing arise with melt spun fibers (eg monofilaments). The polymer is pressed through a nozzle and the molecular chains are easily preoriented. By Nachverstreckung (applying a tensile stress), the orientation of the molecular chains can be significantly increased. Fibers are z. B. pulled to a multiple of their original length. The chains are stretched and oriented arranged. This state corresponds to a partial crystallization, wherein the crystalline regions are additionally rectified. The consequence is that on the one hand, the strength of the fibers increases, but the transparency of the material decreases because the nanoscale crystal structures diffuse the light diffusely. Melt-spun, partially crystalline fibers are therefore not yet used as light-permeable fibers.

Polymethylmetacrylat (PMMA) und Polycarbonat (PC) weisen auch in Faserform, z. B. als Monofilament mit Durchmessern von 0,125 mm bis 1 mm, eine hohe Transparenz auf. Bei diesen Fasern liegt das Polymer in rein amorpher Form vor. Die Transmission des Lichts durch die Faser wird dabei durch Störstellen in der Polymerstruktur mit unterschiedlichem Brechungsindex gedämpft. Um z. B. in POF (Polymer Optical Fiber) eine möglichst verlustfreie Leitung des Lichts zu erreichen, ist daher eine hohe Reinheit der amorphen Struktur des Polymers erforderlich. Entsprechend aufwändig ist der Herstellprozess und infolge dessen sind die Fertigungskosten hoch für solche rein amorphe Faserstrukturen. Dies wirkt sich auf den Faserpreis für polymere optische Fasern (0,5 mm Durchmesser) aus PMMA aus. Eine günstige lichtdurchlässige Faser aus einem Commodity-Polymer hat jedoch einen erheblich niedrigeren Zielpreis (bis zu Faktor 100 niedriger bei gleichem Durchmesser).Polymethylmethacrylate (PMMA) and polycarbonate (PC) are also in fibrous form, e.g. B. as a monofilament with diameters of 0.125 mm to 1 mm, a high transparency. In these fibers, the polymer is in a purely amorphous form. The transmission of the light through the fiber is attenuated by impurities in the polymer structure with different refractive index. To z. B. in POF (Polymer Optical Fiber) to achieve a loss-free as possible direction of the light, therefore, a high purity of the amorphous structure of the polymer is required. The manufacturing process is correspondingly complex and, as a result, the production costs are high for such purely amorphous fiber structures. This affects the fiber price of polymeric optical fibers (0.5 mm diameter) of PMMA. However, a cheap translucent fiber made of a commodity polymer has a significantly lower target price (up to a factor of 100 lower for the same diameter).

Als günstige geeignete Commodity-Faserstoffe seien hier ohne Anspruch auf Vollständigkeit Polyester (PES), Polyethylenterephthalat (PET) oder Polypropylen (PP) genannt. Eine Steigerung des Anteils amorpher Strukturen in der Faser und damit der Lichtdurchlässigkeit kann bei diesen Stoffen durch spezielle Vorgaben beim Verstrecken der Fasern und durch eine intensive Kühlung des Extrudates, z. B. durch das Ausspinnen in ein Flüssigkeitsbad, erreicht werden.As suitable suitable commodity fibers are here without any claim to completeness polyester (PES), polyethylene terephthalate (PET) or polypropylene (PP) called. An increase in the proportion of amorphous structures in the fiber and thus the light transmittance can in these substances by special requirements when stretching the fibers and by intensive cooling of the extrudate, z. B. by spinning into a liquid bath.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die lichtdurchlässigen Fasern aus Polypropylen bestehen. Polypropylen (PP) ist ein teilkristalliner Kunststoff und gehört zur Gruppe der Polyolefine. Polypropylen ist im naturbelassenen Zustand nicht klar durchsichtig, sondern milchig trüb (dünne PP-Folien sind nur infolge der geringen Materialdicke völlig durchsichtig). Polypropylen ist beständig gegenüber fast allen organischen Lösungsmitteln und Fetten sowie den meisten Säuren und Laugen. Gegen Bestrahlung im sichtbaren Bereich ist PP ausreichend beständig. Die Zugabe von geeigneten UV-Stabilisatoren kann die Außenanwendbarkeit von Polypropylen auf Jahrzehnte ausreichend sichern. Weiterhin ist Polypropylen geruchlos, hautverträglich physiologisch unbedenklich und auch für Anwendungen im Lebensmittelbereich geeignet.An advantageous embodiment of the invention is that the translucent fibers are made of polypropylene. Polypropylene (PP) is a semi-crystalline plastic and belongs to the group of polyolefins. Polypropylene is not clear in the natural state, but milky cloudy (thin PP films are only completely transparent due to the small thickness of the material). Polypropylene is resistant to almost all organic solvents and fats as well as most acids and alkalis. PP is sufficiently resistant to visible irradiation. The addition of suitable UV stabilizers can sufficiently secure the outdoor applicability of polypropylene for decades. Furthermore, polypropylene is odorless, skin-friendly physiologically harmless and also suitable for applications in the food industry.

Die Dauergebrauchstemperatur von unverstärktem PP ohne mechanische Beanspruchung liegt bei ca. –40 bis 110°C. Kurzzeitig hält unverstärktes PP auch Temperaturen bis 140°C stand. Eine Entzündung erfolgt ab ca. 330°C. Die Wasseraufnahme von PP liegt bei weniger als 0,01% bei 23°C/50% r·F.The continuous service temperature of unreinforced PP without mechanical stress is approx. -40 to 110 ° C. For a short time unreinforced PP withstands temperatures up to 140 ° C. Inflammation takes place from approx. 330 ° C. The water uptake of PP is less than 0.01% at 23 ° C / 50% RH.

Polypropylen lässt sich problemlos in Form von Fasern mit Durchmessern von 0,1 mm bis 1 mm ausspinnen. Jedoch weisen nur die auf die Transparenz der Faser gezielt abgestimmten Fasern aus Polypropylen eine ausreichende Lichtdurchlässigkeit im Sinne der zu lösenden Aufgabe auf. Diese erreichen Sie dann jedoch in hervorragender Weise. Fasern aus Polypropylen sind sehr kostengünstig in der Herstellung. Damit erfüllt Polypropylen die Anforderungen an ein Material für die geforderte Anwendung in besonderer Weise.Polypropylene can easily be spun out in the form of fibers with diameters of 0.1 mm to 1 mm. However, only the specifically tuned to the transparency of the fiber polypropylene fibers have sufficient light transmission in the sense of the problem to be solved. However, you can achieve this in an excellent way. Polypropylene fibers are very inexpensive to manufacture. Thus, polypropylene meets the requirements for a material for the required application in a special way.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die lichtdurchlässigen Fasern aus syndiotaktischem Polypropylen bestehen. Syndiotaktisches Polypropylen weist bei vergleichbarer Kristallinität gegenüber isotaktischem Polypropylen eine deutliche bessere Transparenz auf.A further advantageous embodiment of the invention is that the translucent fibers consist of syndiotactic polypropylene. Syndiotactic polypropylene has significantly better transparency with comparable crystallinity over isotactic polypropylene.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die lichtdurchlässigen Fasern aus ataktischem Polypropylen bestehen. Ataktisches Polypropylen weist eine überwiegend amorphe Struktur auf und zeigt somit ebenfalls eine gute Transparenz.A further advantageous embodiment of the invention is that the translucent fibers consist of atactic polypropylene. Atactic polypropylene has a predominantly amorphous structure and thus also shows good transparency.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die lichtdurchlässigen Fasern aus amorphen Polymeren zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, z. B. für eine textile Verarbeitung, durch eine nachträgliche Verstreckung zu teilkristallinen Materialien umgeformt werden. Durch das Verstrecken bilden sich lamellare Kristallstrukturen aus, bei denen keine sphärolitischen Überstrukturen gebildet werden. Das Polymer bleibt damit optisch vollständig transparent.A further advantageous embodiment of the invention is that the translucent fibers of amorphous polymers to improve the mechanical properties, eg. B. for textile processing, be converted by a subsequent drawing to semi-crystalline materials. By stretching, lamellar crystal structures are formed in which no spherulitic superstructures are formed. The polymer thus remains optically completely transparent.

Die lichtdurchlässigen Fasern können sowohl als Einzelfasern, als Vielzahl von Fasern oder in einem losen Verbund oder auch in einem festen Verbund nach Art eines Gewebes oder Geleges in den frischen, nicht ausgehärteten Beton eingebracht werden. Verschiedene Verfahren und Methoden zum Einbringen der Fasern sind beispielsweise bekannt aus WO 03/097954 A1 , DE 10 2007 040 083 , WO 2007/096083 A1 oder JP 2006224349 A .The translucent fibers can be introduced into the fresh, uncured concrete either as individual fibers, as a multiplicity of fibers or in a loose composite or also in a solid composite in the manner of a woven or laid fabric. Various methods and methods for introducing the fibers are known, for example WO 03/097954 A1 . DE 10 2007 040 083 . WO 2007/096083 A1 or JP 2006224349 A ,

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 03/097954 A1 [0002, 0002, 0025]
DE 9310500 U1 [0003]
DE 202007000753 U1 [0003]
DE 102007040083 [0025]
WO 2007/096083 A1 [0025]
JP 2006224349 A [0025]

Claims

A translucent concrete element having translucent fibers disposed in the concrete element such that light may penetrate over the fibers from one side of the concrete element to at least one other side of the concrete element, characterized in that the translucent fibers are made of a translucent or translucent plastic material and the translucent fibers are monolithic and at least on their outer surface no coating, vapor deposition or other optically active layer wear.

Concrete element according to claim 1, characterized in that it is designed as a concrete slab whose thickness is in the range between 5 mm and 50 mm, and that the length of the translucent fibers at least equal to the thickness of the concrete slab.

Concrete element according to claim 1 or 2, characterized in that the translucent fibers have a diameter between 0.25 and 2.5 mm.

Concrete element according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the translucent fibers of polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET) or polyester (PES) exist.

Concrete element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the degree of crystallinity of the material of the fibers is between 0% and 60%.

Concrete element according to claim 4 or 5, characterized in that the material of the fibers is provided with a UV-stabilizing material.

Concrete element according to claim 4, 5 or 6, characterized in that the fibers consist of polypropylene, which is formed as syndiotactic or atactic polypropylene.

Concrete element according to one of the preceding claims, characterized in that the translucent fibers are arranged in the manner of weft threads in a woven or knitted band and extend in its width direction.