AT408753B - Faserverstärkter beton - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft die Verstärkung von Beton durch Fasern, insbesondere Glasfasern. Glasfaserverstärkter Beton ist an sich bekannt und wird vor allem überall dort eingesetzt, wo die Verlegung von Armierstahl (Bewehreisen) aus Platzgründen oder anderen Gründen nicht möglich ist. 



   Beim glasfaserverstärkten Beton sollen die Glasfasern möglichst homogen im Beton verteilt vorliegen, wobei die Orientierung der einzelnen Fasern nicht wirklich beeinflusst werden kann. In der Praxis ist es leider oft so, dass grosse Knäuel der untereinander verhakten Glasfasern so stabil aneinander hängen, dass Bereiche mit zu hoher Glasfaserkonzentration und Bereiche mit bei weitem zu niedriger Glasfaserkonzentration nebeneinander vorliegen. Diese Tendenz zum Zusammenknäueln der Glasfasern untereinander wird durch die zumeist rollende Mischbewegung des Betons bei dessen Anmachen noch weiter verstärkt und verschärft. 



   Ein anderer Nachteil ist, dass der Beton nicht sehr gut an den einzelnen Glasfasern haftet und dass daher die Auszugskraft der Glasfasern, die ein wesentlicher Kennwert für die Festigkeit des hergestellten Betonter ist, viel zu gering ist, um hochwertigen bzw. hochbelastbaren Beton zu erhalten. 



   Die Erfindung sieht nun vor, als Armierung Glasfaserstäbe zu verwenden, bei denen die einzelnen Glasfasern in duroplastischen Harzsystemen wie Polyester-, Vinylester-, Akryl- bzw. Epoxydharz oder auch in thermoplastischen Kunststoffen wie insbesondere Polypropylen und verwandten Verbindungen gebunden bzw. eingebettet vorliegen Derartige Glasfaserstäbe sind in Durchmessern von 0,1 mm aufwärts am Markt erhältlich, wobei diese Fasern oft gerollt oder gewickelt als quasi unendlich lang angesehen werden können. Zur erfindungsgemässen Verwendung werden die Fasern auf eine Länge zwischen 20 und 60 mm, in Sonderfällen auch darüber oder darunter, geschnitten, wobei eine Besonderheit darin liegt, dass kein möglichst glatter Schnitt angestrebt wird, sondern dass die Glasfaserbündel eher gequetscht als geschnitten werden.

   Dadurch kommt es an der Schnitt- oder Quetschstelle zu einer Deformation des Querschnittes des Glasfaserstabes, die in ein richtiges Ausfransen oder Ovalisieren bzw Flachdrücken ausarten kann. 



   Wenn derartige Glasfaserstabstücke dem Beton beim Mischen zugegeben werden, kommt es zufolge der glatten Oberfläche des Mantels der in der Kunststoffmatrix eingebundenen Glasfasern nicht zum berüchtigten und unerwünschten Zusammenballen, sondern es verteilen sich diese Glasfaserstabstucke tatsächlich gleichmassig und homogen im Beton.

   Überraschenderweise ist die Auszugsfestigkeit der einzelnen Armierungselemente, der Glasfaserstabstücke aber wesentlich höher als bei den einzeln vorliegenden Glasfasern gemäss dem Stand der Technik, was vor allem darauf zurückzuführen sein dürfte, dass die abgequetschten oder abgeschnittenen Enden der einzelnen Glasfaserstabstücke formschlussig vom sie umgebenden Beton festgehalten werden, sodass die Hafteigenschaften des Betons an den Manteloberflachen der Glasfaserstabstücke praktisch bedeutungslos sind
Die Erfindung kann verschiedentlich abgewandelt werden So konnen statt Glasfasern auch andere Fasern (Kevlar, Kohlefasern, etc. ) in einer entsprechenden Kunststoffmatrix verwendet werden, wenn auch aus Kosten- und Verarbeitungsgründen die Glasfasern bzw. die Glasfasersta- be bevorzugt werden.

   Der die Matrix bildende Kunststoff muss nicht aus der oben genannten Grup- pe gewählt sein, dies wird aber, weil dann handelsübliche und damit sehr kostengünstige und gleichmässige Qualität aufweisende Vorprodukte verwenden werden können, bevorzugt. 



   Die Herstellung kann aus dem Endlosmatenal durch Plattquetschen und anschliessendes
Schneiden im Quetschbereich erfolgen, wobei bevorzugt eine grosse Anzahl von Glasfaserstaben parallel zueinander eng benachbart vorgesehen werden, um zu einer brauchbaren Herstellungsra- te zu kommen Dabei ist es möglich, mehrere Hundert Glasfaserstäbe gemeinsam simultan zu
Verarbeiten. Das Quetschen kann durch eine Art stumpfes Schwert oder auf andere Weise erfol- gen, das Schneiden bevorzugt durch eine grobe Sage, die zu einer richtiggehenden Auffaserung der Enden führt. 



   Man erreicht aber schon hervorragende Resultate im Vergleich zum Stand der Technik, wenn man ohne Quetschen mit einer groben Säge sägt Zufolge der Härte des umgebenden Betons reicht schon ein geringes Abweichen des Querschnittes am Faserstabende vom ungestörten Quer- schnitt im restlichen axialen Bereich des Faserstabes, um zu einer hohen Auszugfestigkeit und damit zu erstaunlichen Festigkeitswerten des fertigen Gegenstandes zu kommen

Claims (8)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Faserverstärkter, insbesondere glasfaserverstärkter, Beton, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern in Form von Faserbündeln, die in eine Matrix aus Kunststoff eingebettet sind, vorliegen und dass die axialen Endbereiche der Faserbündel einen Querschnitt aufweisen, der vom Querschnitt eines axial Bereiches der Faserbündel abweicht.
2. 2. Faserverstärkter Beton nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserbündel einen Durchmesser zwischen 0,5 mm und 2,5 mm aufweisen.
3. 3. Faserverstärkter Beton nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserbündel eine Länge zwischen 15 mm und 100 mm aufweisen.
4. 4. Faserverstärkter Beton nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Faser- bündel eine Länge zwischen 20 mm und 60 mm und einen Durchmesser zwischen 1,0 mm und 2,0 mm aufweisen.
5. 5. Faserverstärkter Beton nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern Glas- fasern mit mindestens 800 tex sind.
6. 6. Faserverstärkter Beton nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern in einer Matrix aus einem duroplastischen Harzsystem wie Polyester-, Vinylester-, Akryl- bzw.

   Epoxydharz gebunden sind.
7. 7. Faserverstärkter Beton nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern in einer Matrix aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere in Polypropylen, gebunden sind.
8. 8. Verstärkungsfasern, insbesondere Glasfasern, zur Verstärkung von Beton, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Fasern in Form von Faserbündeln, die in eine Matrix aus Kunststoff eingebettet sind, vorliegen und dass die axialen Endbereiche der Faserbündel einen Quer- schnitt aufweisen, der vom Querschnitt eines axial dazwischen liegenden Bereiches der Faserbündel abweicht.

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