AT413405B

AT413405B - FIBER COMPOSITE BODY

Info

Publication number: AT413405B
Application number: AT0101303A
Authority: AT
Inventors: Bernd Gapp
Original assignee: Ital Proof Srl Isolamento
Priority date: 2003-07-03
Filing date: 2003-07-03
Publication date: 2006-02-15
Also published as: ATA10132003A

Description

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AT 413 405 BAT 413 405 B

Die Erfindung betrifft einen Faserverbundwerkstoffkörper bestimmter Form, insbesondere Schubwinkel, Lamellen oder Band, vorzugsweise aus einem kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff, gegebenenfalls mit einer Bewehrung aus Glas- und/oder Stahlfasem, zum statischen Verstärken von mindestens einer Fläche oder zum Verbinden und/oder statischen Verstärken 5 von zwei starren oder zueinander beweglichen Flächen, insbesondere im Bauwesen, wobei im Bereich der Verbindung bzw. der Verstärkung der vorgefertigte Faserverbundwerkstoffkörper mittels eines Klebers, insbesondere eines Epoxiklebers, angeordnet ist.The invention relates to a fiber composite body of certain shape, in particular shear angle, slats or band, preferably made of a carbon fiber reinforced plastic, optionally with a reinforcement of glass and / or Stahlfasem, for static reinforcement of at least one surface or for connecting and / or static reinforcing 5 of two rigid or mutually movable surfaces, in particular in construction, wherein in the region of the connection or the reinforcement of the prefabricated fiber composite body by means of an adhesive, in particular an epoxy adhesive, is arranged.

Beton ist seit vielen Jahren mit Abstand der wichtigste Baustoff. Autobahnen, Tunnels, die io gesamte städtische Kanalisation, Hochhäuser, Brücken oder dergleichen könnten ohne Beton nicht so gebaut werden, wie wir es gewohnt sind. Beton ist universell ersetzbar, leicht zu verarbeiten und vergleichsweise billig. Aufgrund dieser Eigenschaften wird Beton weltweit eingesetzt und ist aus der Bauwirtschaft nicht mehr wegzudenken. 15 Aber der Beton hat auch zwei Eigenschaften, die sich bei der Nutzung als Baustoff sehr unangenehm bemerkbar machen. Statiker und Bautechniker haben lernen müssen, durch welche Maßnahmen diese Eigenschaften kompensiert werden können. Erstens kann Beton keine Zugspannung und sehr schlecht dynamische Wechselbeanspruchungen übertragen. Wird Beton auf Zug belastet, muss er mit Stahl verstärkt werden, wobei die Stahlstäbe die Zugbelas-20 tung übernehmen. Man bezeichnet dann diesen mit Stahl verstärkten Beton als Stahlbeton.Concrete has been by far the most important building material for many years. Highways, tunnels, the entire municipal sewage system, skyscrapers, bridges or the like could not be built without concrete as we are used to. Concrete is universally replaceable, easy to work with and relatively cheap. Due to these properties, concrete is used worldwide and is an indispensable part of the construction industry. 15 But the concrete also has two properties that are very unpleasant when used as a building material. Structural engineers and construction technicians had to learn by which measures these properties can be compensated. First, concrete can not transmit tensile stress and very poor dynamic cycling. If concrete is loaded with tension, it must be reinforced with steel, whereby the steel rods take over the tension loading. This steel-reinforced concrete is then called reinforced concrete.

Die zweite negative Eigenschaft ist seine Porosität. Selbst mit abgestuften Zuschlagstoffen und spezieller Verarbeitung kann nicht verhindert werden, dass der Beton von mikrofeinen Hohlräumen durchsetzt ist. Ist der Beton ungeschützt Wind und Wetter ausgesetzt, dringen Schad-25 Stoffe, wie z.B. Salzwasser, saurer Regen oder aggressive Luft in die Poren ein und schädigen den Beton. Bei Minusgraden beispielsweise gefriert das Wasser und sprengt den Beton, so dass er sich zersetzt bzw. regelrecht zerbröselt. Das heißt: ungeschützter Beton hat nur eine begrenzte Lebensdauer. 30 Insbesondere bei Stahlbeton ist das Eindringen von Wasser kritisch, weil dieses Wasser den Stahl korrodiert und dadurch die kraftübertragenden Querschnitte der Stahlstäbe verkleinert. Erreicht die Abrostung eine gewisse Größe, können einzelne Stahlstäbe die Kräfte nicht mehr übertragen und reißen. Es kommt in der Folge, ähnlich dem Dominoeffekt, zu einer Überbelastung der angrenzenden Stäbe, auch wenn sie nicht angerostet sind, die dann ebenfalls versa-35 gen, so dass die gesamte Konstruktion bzw. das Bauwerk einstürzt. In der Literatur sind unzählige Totalschäden durch Kollabieren der Tragkonstruktion aus Stahlbeton infolge der unkontrollierten Armierungskorrosion dokumentiert.The second negative property is its porosity. Even with graded aggregates and special processing can not be prevented that the concrete is interspersed with micro-fine cavities. If the concrete is exposed unprotected to wind and weather, harmful substances such as e.g. Salt water, acid rain or aggressive air in the pores and damage the concrete. For example, if the temperature is below freezing, the water freezes and blows up the concrete, causing it to decompose or crumble. That means: unprotected concrete has only a limited lifespan. Especially with reinforced concrete, the ingress of water is critical because this water corrodes the steel and thereby reduces the force-transmitting cross-sections of the steel rods. If the rusting reaches a certain size, individual steel bars can no longer transmit and tear the forces. It comes in the episode, similar to the domino effect, to an overload of the adjacent bars, even if they are not rusted, which then also versa-35 gene, so that the entire construction or the building collapses. Numerous total losses have been documented in the literature due to collapse of the reinforced concrete supporting structure as a result of uncontrolled reinforcing corrosion.

Das gefährliche Eindringen der Schadstoffe, insbesondere von Wasser, kann nur durch geeig-40 nete Schutzmaßnahmen wie beispielsweise wasserdichte Anstriche oder Kunststofffolien verhindert werden. Im Grunde genommen hängt die Lebensdauer des Betons unter anderem sehr stark von der Qualität der Schutzmaßnahmen zur Verhinderung vonwiegend des Wassereindringens und der damit verbundenen unkontrollierten Armierungskorrosion ab. 45 Es gibt aber auch ingenieurmäßig geplante Unterbrechungen im Kraftfluss, wie die Trennfugen. Durch die Bauweise von langen und über mehrere Felder kontinuierlich gefertigten Bauwerken, wie beispielsweise Brücken, Tunnel oder auch Kanäle sind Arbeitsfugen unvermeidlich. Auch bei Bauteilen, die in der Fabrik vorgefertigt und auf der Baustelle zusammengefügt werden, sind Arbeitsfugen nicht zu umgehen. 50The dangerous penetration of pollutants, especially water, can only be prevented by suitable protective measures such as waterproof paints or plastic films. Basically, the life of the concrete depends, among other things, very much on the quality of the protective measures to prevent predominantly water penetration and the associated uncontrolled Armierungskorrosion. 45 However, there are also engineer-planned interruptions in the power flow, such as the joints. Due to the construction of long and over several fields continuously manufactured structures, such as bridges, tunnels or canals, construction joints are inevitable. Even with components that are prefabricated in the factory and assembled on site, construction joints can not be avoided. 50

Jede Fehlstelle im Beton, wie beispielsweise Risse, Poren oder Trennfugen stört den Kraftfluss, das heißt an den Übergängen vom Beton zur Luft, beispielsweise an den Risskanten, treten Spannungsspitzen auf. Diese können im Allgemeinen nicht mit den üblichen Füllmaterialien, wie beispielsweise Mörtel, Zement, Kunststoffen oder Materialmischungen, mit denen die Risse 55 oder Fugen ausgefüllt wurden, zufrieden stellend abgebaut werden. 3Every defect in the concrete, such as cracks, pores or joints, disturbs the flow of forces, ie at the transitions from the concrete to the air, for example at the edges of the cracks, stress peaks occur. These generally can not be satisfactorily degraded with the usual fillers, such as mortar, cement, plastics or blends of material filled in with cracks or joints. 3

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Ein vollständiger Abbau der Spannungsspitzen ist unbedingt notwendig, weil sich sonst der Riss erneut ausbilden kann. Das heißt die Restspannung muss über eine lokale Rissüberbrückung abgebaut werden. 5 Besonders nachteilig ist die eingeschränkte Kraftübertragung beim Kleben von hochrissfesten Bändern, wie Karbonbänder, beispielsweise Karbon-Lamellen, oder bei Stahllaschen zur statischen Verstärkung von Betonbauten, wie sie in der Bauindustrie eingesetzt werden.A complete reduction of the voltage peaks is absolutely necessary, because otherwise the crack can be formed again. This means that the residual stress must be dissipated via a local crack bridging. 5 Particularly disadvantageous is the limited power transmission when bonding tear-resistant tapes, such as carbon strips, such as carbon lamellae, or steel straps for static reinforcement of concrete structures, as used in the construction industry.

Die Bedeutung der statischen Verstärkung von Betonbauten, insbesondere von Brücken, nimmt io rapide zu. Auf der einen Seite wird der Neubau von Brücken durch das erwachende Umweltbewusstsein der Bevölkerung zunehmend erschwert. Dadurch müssen bestehende Brücken das erhöhte Verkehrsaufkommen mit immer größeren Lasten, für die sie zum Teil gar nicht dimensioniert sind, verkraften. Zum anderen unterliegen auch Brücken Alterungserscheinungen, wie beispielsweise Ermüdungsbrüche, die durch äußere Einflüsse noch verstärkt werden und die 15 Tragsicherheit der Brücken drastisch reduzieren.The importance of static reinforcement of concrete structures, especially bridges, is rapidly increasing. On the one hand, the construction of new bridges is increasingly hampered by the awakening environmental awareness of the population. As a result, existing bridges have to cope with the increased volume of traffic with ever-increasing loads, for which they are sometimes not even dimensioned. On the other hand, bridges are subject to signs of aging, such as fatigue fractures, which are exacerbated by external influences and drastically reduce the structural integrity of the bridges.

Daraus resultiert die Notwendigkeit der Sanierung und Verstärkung bestehender Brücken. Das gilt in vermindertem Umfang auch für andere Bauten wie Tunnel, Kanalisation oder dergleichen. 20 Natürlich werden derartige Faserverbundwerkstoffkörper nicht nur für Beton eingesetzt. In verstärktem Ausmaß werden derartige Tragwerksverstärkungen auch bei Holzkonstruktionen zum Einsatz gebracht. So können diese Faserverbundwerkstoffkörper als Schub- und/oder Biegeverstärkung und/oder Versteifungen von Konstruktionen aller Materialien, wie beispielsweise Holz, Kunststoffe, aber auch Stahl, Mauenwerk und Naturstein Verwendung finden. 25This results in the need to refurbish and reinforce existing bridges. This applies to a lesser extent for other structures such as tunnels, sewers or the like. Of course, such fiber composite bodies are not only used for concrete. To a greater extent, such structural reinforcements are also being used in timber constructions. Thus, these fiber composite body can be used as shear and / or bending reinforcement and / or stiffening of constructions of all materials, such as wood, plastics, but also steel, masonry and natural stone use. 25

Die Verwendung dieser Faserverbundstoffkörper ist vielfältig und eine vollzählige Aufzählung würde den Rahmen sprengen. So werden nur einige, nicht auf der Hand liegende, Verwendungsmöglichkeiten aufgezeigt, wie beispielsweise als Schubverstärkung von Unterzügen bei Trägern oder im Denkmalschutz. 30The use of these fiber composite bodies is varied and a complete enumeration would go beyond the scope. Thus, only a few, not obvious, uses are shown, such as thrust reinforcement of beams in vehicles or in monument protection. 30

Generell muss aber aufgezeigt werden, dass die statische Verstärkung, das heißt die Erhöhung der Tragfähigkeit durch Aufbringen von zusätzlichen Schichten aus dem gleichen Material nur in Ausnahmefällen Ziel führend ist. Zweckmäßiger und daher allgemein angewendet wird das Aufkleben hochfester Bänder oder Lamellen aus Faserverbundwerkstoffen. Da diese Verbund-35 Stoffe zwar sehr hohe Zugkräfte an sich übertragen können, erweist sich das geringe Haftabzugsmoment an den relativ glatten Oberflächen als besonders nachteilig.In general, however, it has to be shown that the static reinforcement, ie the increase in load-bearing capacity by applying additional layers of the same material is only a target in exceptional cases. It is more expedient and therefore generally used to glue high-strength strips or laminates made of fiber composite materials. Although these composite materials can transmit very high tensile forces, the low adhesive torque on the relatively smooth surfaces proves to be particularly disadvantageous.

In diesem Zusammenhang ist es aus der US 5 640 825 A bekannt, als Verstärkung von Mauern flexible, nichtmetallische Faserverbundwerkstoffstreifen zu verwenden. 40In this connection, it is known from US 5 640 825 A to use flexible, non-metallic fiber composite strips as reinforcement of walls. 40

Weiters ist aus der DE 35 06 173 A1 ein Verfahren zur Herstellung von Haftflächen bekannt, die Mikrofasern, vorzugsweise aus Stahl, als Haftbrücke und Armierung der Haftfuge verwenden.Furthermore, from DE 35 06 173 A1 discloses a method for the production of adhesive surfaces known to use the microfibers, preferably made of steel, as a bonding agent and reinforcement of the adhesive joint.

Aufgabe der Erfindung ist es, einerseits die obigen Nachteile zu vermeiden und anderseits eine 45 einfache und wirtschaftliche Möglichkeit zur Übertragung von großen Kräften mittels Aufkleben hochfester Faserverbundwerkstoffkörper zu schaffen, wobei die wirtschaftlichen Aspekte bei der Herstellung derselben nicht verloren gehen.The object of the invention is, on the one hand, to avoid the above disadvantages and, on the other hand, to provide a simple and cost-effective way of transmitting large forces by gluing high-strength fiber composite bodies, wherein the economic aspects are not lost in the production thereof.

Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. 50The object is achieved by the invention. 50

Der erfindungsgemäße Faserverbundwerkstoffkörper ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Randbereiches des Faserverbundwerkstoffkörpers, vorzugsweise ein parallel zur Längsachse des Bandes bzw. der Lamelle verlaufender Teil des Randbereiches, eine von der parallelen Ausdehnungsachse, vorzugsweise der Längsachse des Bandes bzw. der Lamel-55 le, bzw. von einer Geraden abweichende Form als Kleberrandleiste oder Kleberkante und/oder 4The fiber composite body according to the invention is characterized in that at least a part of the edge region of the fiber composite body, preferably a parallel to the longitudinal axis of the belt or the lamella extending part of the edge region, one of the parallel axis of expansion, preferably the longitudinal axis of the belt or the Lamel-55 le , or deviating from a straight line shape as adhesive edge strip or adhesive edge and / or 4

AT 413 405 B im Randbereich mindestens eine Durchbrechung bzw. Aussparung, beispielsweise ein Loch, aufweist. Mit der Erfindung ist es erstmals möglich, durch Aufkleben von hochfesten Faserverbundwerkstoffkörpern wesentlich höhere Kräfte zu übertragen. Dies ist sehr wichtig, weil bei Sanierungen oder Verstärkungen leichte Verklebungsfehler leicht auftreten können und trotz-5 dem auf Grund der höheren Haftungswerte bei der Klebestelle die berechneten, vorgegebenen Werte erreicht werden.AT 413 405 B in the edge region has at least one opening or recess, for example a hole. With the invention it is now possible to transfer much higher forces by bonding high-strength fiber composite bodies. This is very important because slight bond defects can easily occur during renovations or reinforcements and despite this, the calculated, predetermined values are achieved due to the higher adhesion values at the bond site.

Der Hauptvorteil, nämlich die verbesserte Haftung, der vorliegenden Erfindung ist darin begründet, dass durch die Abweichung von einer kontinuierlichen, beispielsweise geraden oder kreis-io runden, Kleberrandleiste oder Kleberkante zu einem willkürlich verlängerten Randbereich, auch die Kleberbenetzung und damit die Verklebung der beiden miteinander zu verbindenden Teile, gravierend erhöht wird. Wie ja an sich bekannt, tritt der Kleber an einer Kante aus und bildet quasi einen Wall. Diese an der Kante sich ergebende Wallbildung leistet zur Erhöhung der Haftung einen beträchtlichen Beitrag. Wird nun diese Wallbildung bewusst aus der Zugrichtung 15 gelenkt, so können höhere Zugkräfte übertragen werden. Ferner wird auch das erforderliche Haftabzugsmoment erhöht. Gegebenenfalls genügt eine derartige Ausgestaltung des Endbereiches des kohlenstofffaserverstärkten Bandes, um die zu erwartenden Zugspannungen zu beherrschen. 20 Auch eine Erhöhung der Scherfähigkeit wird damit erreicht.The main advantage, namely the improved adhesion, of the present invention is based on the fact that the deviation from a continuous, for example straight or circular, adhesive edge strip or adhesive edge to an arbitrarily extended edge region, the adhesive wetting and thus the bonding of the two together To be joined parts, is seriously increased. As is well known, the adhesive exits from one edge and forms a kind of wall. This edging on the edge makes a significant contribution to increasing adhesion. Now, if this wall formation deliberately directed from the direction of pull 15, so higher tensile forces can be transmitted. Furthermore, the required adhesive pull torque is increased. Optionally, such a configuration of the end region of the carbon fiber reinforced strip is sufficient to control the expected tensile stresses. 20 An increase in the ability to shear is thus achieved.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung weist der Randbereich des Faserverbundwerkstoffkörpers eine kontinuierliche bzw. durchgehende von der parallelen Ausdehnungsachse, vorzugsweise der Längsachse, des Bandes bzw. der Lamelle, bzw. von einer Geraden abwei-25 chende Form als Kleberrandleiste oder Kleberkante auf. Eine derartige Ausgestaltung der Erfindung schafft beispielsweise ein Lamellen-Band, das höchsten Zugbeanspruchungen ausgesetzt werden kann.According to a particular feature of the invention, the edge region of the fiber composite body has a continuous or continuous from the parallel expansion axis, preferably the longitudinal axis of the band or the lamella, or from a straight line-off-form as a glue edge strip or adhesive edge. Such an embodiment of the invention, for example, creates a lamella band that can be subjected to the highest tensile stresses.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Randbereich des Faserverbundwerkstoff-30 körpers eine sägezahnartige und/oder wellenförmige Form und/oder Fortsätze mit vorzugsweise hinterschnittenen Nuten und/oder eine diskontinuierliche Form auf. Mit diesen beispielhaft aufgezählten Randbereichsgestaltungen wird die Kleberkante verlängert und von einer geraden, der Zugbeanspruchung parallel liegenden, Linie abweichend gestaltet. 35 Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Faserverbundwerkstoffkörper mindestens einen künstlich bzw. willkürlich, von einer Geraden abweichenden, veränderten Teil des Randbereiches auf. Wie bereits aufgezeigt, soll die Kleberrandleiste bzw. Kleberkante verlängert werden und zwar mit Richtungswechsel aus der Richtung der Zugbeanspruchung. Durch den Aufbau von Wallbildungen an der Kante aus Klebermasse wird eine erhöhte Kraftübertragung 40 möglich.According to one embodiment of the invention, the edge region of the fiber composite material body has a sawtooth-like and / or wavy shape and / or extensions with preferably undercut grooves and / or a discontinuous shape. With these exemplary enumerated edge area designs, the adhesive edge is lengthened and deviated from a straight line lying parallel to the tensile stress. According to a development of the invention, the fiber composite material body has at least one artificially or arbitrarily, deviating from a straight line, changed part of the edge region. As already shown, the adhesive edge strip or adhesive edge is to be extended and that with direction change from the direction of the tensile stress. By building wall formations on the edge of adhesive mass increased power transmission 40 is possible.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Randbereich kontinuierlich mit Durchbrechungen versehen. Dadurch kann der Kleber in die Löcher eindringen und wieder eine Wallbildung verursachen. Ein sehr hohes erforderliches Haftabzugsmoment ist dadurch die 45 Folge. Auch die Scherfähigkeit wird verbessert.According to a particular embodiment of the invention, the edge region is continuously provided with openings. This allows the glue to penetrate the holes and cause it to form again. A very high required peel-off torque is thereby the 45 consequence. The ability to shear is also improved.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung weist der Faserverbundwerkstoffkörper mindestens eine künstlich bzw. willkürlich vergrößerte Oberfläche auf. Durch die vergrößerte Oberfläche wird ein noch höheres Haftabzugsmoment nach der Verklebung des Faserverbund-50 Werkstoffkörpers erreicht. Dies ist vor allem ein statischer Schutz für eine höhere Kraftübertragung.According to a particular embodiment of the invention, the fiber composite body has at least one artificially or arbitrarily enlarged surface. Due to the enlarged surface, an even higher adhesive pull-off torque is achieved after the bonding of the fiber-composite material body. This is above all a static protection for a higher power transmission.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung sind die im Kunststoff vorgesehen Fasern, in an sich bekannter Weise, in nur einer Richtung angeordnet. Natürlich soll durch die Ausgestal-55 tung der Kleberrandleisten bzw. des Kleberrandes nicht das Gefüge bzw. die Struktur des Fa- 5According to a particular feature of the invention, the fibers provided in the plastic, arranged in a conventional manner, in only one direction. Of course, by the Ausgestal-55 tion of the adhesive edge strips or the adhesive edge not the structure or the structure of the 5

AT 413 405 B serverbundwerkstoffkörpers gestört werden. Durch diese Voraussetzung bleiben die Vorteile bei der Verwendung erhalten.AT 413 405 B ser composite body are disturbed. By this condition, the advantages in use are retained.

Gemäß einem weiteren besonderen Merkmal der Erfindung ist in der Struktur, in an sich be-5 kannter Weise, mindestens eine Faser im Querschuss angeordnet. Die oben aufgezeigte Faserstruktur wird zur Kompaktheit durch Querfäden sicher verbessert.According to a further special feature of the invention, at least one fiber is arranged in the transverse section in the structure, in a manner known per se. The above-indicated fiber structure is certainly improved for compactness by transverse threads.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die im Längsschuss angeordneten Fasern der Grundstruktur durch die Ausbildung der Kleberrandleiste oder Kleberkante, beispielsweise io durch Deformation als Halbfabrikat, in ihrer Struktur erhalten. Wie ja an sich bekannt, werden derartige Faserverbundwerkstoffkörper derart hergestellt, dass die Kohlenstofffasern in langen Durchlauföfen durch thermischen Abbau der Vorfäden, bei sehr hohen Temperaturen, hergestellt werden. Sie werden in Bündeln, so genannten Rovings, kontrolliert gereckt und gestreckt. Zuerst findet die Verkokungsphase statt. Die Pyrolyse entfernt dann aus dem Vorfaden in Inert-15 gasatmosphäre alle Nicht-Kohlenstoffelemente. Die Verweildauer und die Temperatur im Durchlaufofen bestimmen die Endeigenschaften. Es ist daher von Vorteil, wenn die faserige Grundstruktur nicht gestört wird. Erfindungsgemäß werden also die Ausbildungen der Kleberrandleisten bzw. des Kleberrandes durch beispielsweise Deformationen der Ränder des Halbfertigproduktes, ohne die Grundstruktur zu stören, in ihre gewünschte Form gebracht. Erst danach wird 20 das Halbfertigprodukt im Durchlaufofen weiterbehandelt. Ein überaus homogenes Fertigprodukt, das für hohe Zugbeanspruchungen geeignet ist, ist die Folge.According to one embodiment of the invention, the longitudinally arranged fibers of the basic structure are obtained in their structure by the formation of the adhesive edge strip or adhesive edge, for example by deformation as a semi-finished product. As is known per se, such fiber composite bodies are produced such that the carbon fibers are produced in long continuous furnaces by thermal degradation of the Vorfäden, at very high temperatures. They are stretched and stretched in bundles, so-called rovings. First, the coking phase takes place. Pyrolysis then removes all non-carbon elements from the pre-stretch in an inert gas atmosphere. The residence time and the temperature in the continuous furnace determine the final properties. It is therefore advantageous if the fibrous basic structure is not disturbed. According to the invention, therefore, the formations of the adhesive edge strips or the adhesive edge are brought into their desired shape by, for example, deformations of the edges of the semi-finished product, without disturbing the basic structure. Only then is the semi-finished product further processed in a continuous furnace. A highly homogeneous finished product, which is suitable for high tensile loads, is the result.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind durch die Ausbildung der Kleberrandleiste oder Kleberkante mindestens ein Teil der im Querschuss angeordneten Fasern in ihrer 25 Struktur bis zum Rand erhalten. Die obige Herstellweise gilt auch in diesem Ausführungsfall. Ebenso sind die aufgezeigten Vorteile hier sinngemäß gegeben.According to a further embodiment of the invention, at least part of the fibers arranged in the transverse section are obtained in their structure up to the edge by the formation of the adhesive edge strip or adhesive edge. The above manufacturing method also applies in this embodiment. Likewise, the advantages shown here are given analogously.

Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. 30The invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments, which are illustrated in the drawing. 30

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Faserverbundwerkstoffkörper in Bandform mit verlängerter Kleberandleiste auf einem Beton-Träger; 35 Fig. 2 einen Schnitt in Fig. 1 und1 shows a fiber composite body in the form of a strip with an extended adhesive edge strip on a concrete support; 35 Fig. 2 is a section in Fig. 1 and

Fig. 3 - 8 weitere Ausführungsbeispiele des Randbereiches des Werkstoffkörpers.Fig. 3 - 8 further embodiments of the edge region of the material body.

Einführend sei festgehalten, dass in der beschriebenen Ausführungsform gleiche Teile bzw. Zustände mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, 40 wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile bzw. Zustände mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können.By way of introduction, it should be noted that in the described embodiment, the same parts or states are provided with the same reference numerals or the same component names, wherein the disclosures contained in the entire description can be mutatis mutandis to the same parts or states with the same reference numerals or component names ,

Gemäß der Fig. 1 und 2 ist ein Faserverbundwerkstoffkörper 1, beispielsweise ein Karbon-45 Lamellen-Band, aufgezeigt. Dieses Karbon-Lamellen-Band ist als Unterzug auf einem Betonträger 5 angeordnet. Ein derartiges Karbon-Lamellen-Band besteht vorzugsweise aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff, wobei die Fasern 2 in unidirektionaler Richtung angeordnet sind. In Richtung dieser Fasern 2 sind auch die Zugkräfte - angedeutet mit dem Pfeil Z -gerichtet. Zur Vervollkommnung dieser Struktur sind auch Fasern 3 im Querschuss vorgesehen, so Eine noch weitere Verbesserung der Struktur wird dadurch erreicht, dass vorzugsweise in Richtung der Fasern 2 eine Bewehrung aus Glas- und/oder Stahlfasern angeordnet ist. Derartige Karbon-Lamellen Bänder werden vor allem in der Bauindustrie zum statischen Verstärken einer Fläche 4, beispielsweise einer unteren Fläche 4 eines Betonträgers 5 verwendet. Dabei wird das Karbon-Lamellen-Band mit einem Kleber 6, vorzugsweise einem Epoxikleber, mit der Fläche 4 verklebt. 55 6Referring to FIGS. 1 and 2, a fiber composite body 1, for example, a carbon-45 lamella band, is shown. This carbon-laminated band is arranged as a beam on a concrete beam 5. Such a carbon-laminate band is preferably made of a carbon fiber-reinforced plastic, wherein the fibers 2 are arranged in unidirectional direction. In the direction of these fibers 2 are also the tensile forces - indicated by the arrow Z -directed. To improve this structure, fibers 3 are also provided in the transverse section, so a further improvement of the structure is achieved in that, preferably in the direction of the fibers 2, a reinforcement made of glass and / or steel fibers is arranged. Such carbon lamella tapes are mainly used in the construction industry for the static reinforcement of a surface 4, for example a lower surface 4 of a concrete beam 5. In this case, the carbon-lamellar band is glued to the surface 4 with an adhesive 6, preferably an epoxy adhesive. 55 6

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Um nun das erforderliche Haftabzugsmoment des Karbon-Lamellen-Bandes auf der Fläche 4 zu erhöhen, wird der Randbereich des Faserverbundwerkstoffkörpers 1 abweichend von einer Geraden gestaltet. Im dargestellten Fall wird der Randbereich mit einer wellenförmigen Form versehen. Die Ausgestaltung des Randbereiches des Faserverbundwerkstoffkörpers 1 sollte 5 derart erfolgen, dass die sich ergebende Kleberrandleiste bzw. Kleberkante nicht eine parallele Gerade von der Ausdehnungsachse, also der Längsachse des Bandes, ist.In order to increase the required adhesive pull-off torque of the carbon laminate strip on the surface 4, the edge region of the fiber composite body 1 is deviating from a straight line. In the illustrated case, the edge region is provided with a wave-shaped form. The configuration of the edge region of the fiber composite material body 1 should be such that the resulting adhesive edge strip or adhesive edge is not a parallel straight line from the expansion axis, that is to say the longitudinal axis of the belt.

Der Hauptvorteil, nämlich das stark erhöhte Haftabzugsmoment, ist darin begründet, dass durch die Abweichung von einer kontinuierlichen, beispielsweise geraden oder kreisrunden Kleber-io randleiste oder Kleberkante zu einem willkürlich verlängerten Randbereich, auch die Kleberbenetzung und damit die Verklebung der beiden miteinander zu verbindenden Teile, gravierend erhöht wird. Wie ja an sich bekannt, tritt der Kleber 6 an einer Kante aus und bildet quasi einen Wall 7 (Fig. 2). Diese an der Kante sich ergebende Wallbildung leistet zur Erhöhung des Haftabzugsmomentes einen beträchtlichen Beitrag. Wird nun diese Wallbildung bewusst aus der 15 Zugrichtung gelenkt, so können höhere Zugkräfte übertragen werden.The main advantage, namely the greatly increased adhesive torque, is due to the fact that the deviation from a continuous, for example, straight or circular adhesive io edge strip or adhesive edge to an arbitrarily extended edge region, the adhesive wetting and thus the bonding of the two parts to be joined together , is greatly increased. As is known per se, the adhesive 6 emerges at one edge and forms a quasi wall 7 (FIG. 2). This edging on the edge makes a considerable contribution to increasing the peel-off torque. If now this wall formation is deliberately steered out of the direction of pull, then higher tensile forces can be transmitted.

Gegebenenfalls genügt eine derartige Ausgestaltung des Endbereiches des kohlenstofffaserverstärkten Bandes, um die zu erwartenden Zugspannungen zu beherrschen. Dabei könnte beispielsweise auch der Randbereich der stirnseitigen Enden des Karbon-Lamellen-Bandes 20 ebenfalls eine willkürlich frei gewählte, von einer Geraden abweichende Form aufweisen.Optionally, such a configuration of the end region of the carbon fiber reinforced strip is sufficient to control the expected tensile stresses. In this case, for example, the edge region of the front ends of the carbon lamella band 20 could also have an arbitrary arbitrarily chosen, deviating from a straight line shape.

Entsprechend der zu erwartenden Zugkräfte Z können natürlich beide Seitenränder des Bandes kontinuierlich, durchgehend, eine von einer Geraden abweichende Form bzw. Kleberrandleiste aufweisen. 25Of course, according to the tensile forces Z to be expected, both side edges of the band can have continuous, continuous, a shape deviating from a straight line or adhesive edge strip. 25

Es ist von Vorteil, wenn die Grundstruktur des Faserverbundstoffkörpers 1 nicht gestört wird. Das bedeutet also, dass bei der Herstellung des Faserverbundwerkstoffkörpers 1 die Deformationen im Randbereich noch im Zustand als Halbfabrikat gemacht werden. Dadurch bleiben auch die im Querschuss angeordneten Fasern 3 in ihrer Struktur erhalten. 30It is advantageous if the basic structure of the fiber composite body 1 is not disturbed. This therefore means that in the production of the fiber composite material body 1, the deformations in the edge region are still made in the state as semi-finished product. As a result, the fibers 3 arranged in the transverse section also remain in their structure. 30

Eine weitere Erhöhung des Haftabzugsmomentes kann dadurch erzielt werden, dass zusätzlich zu den oben aufgezeigten Randbereichsgestaltungen, auch die Oberfläche der Klebfläche selbst des Karbon-Lamellen-Bandes künstlich bzw. willkürlich, beispielsweise mit Noppen, vergrößert wird. 35A further increase in the adhesive pull-off torque can be achieved by additionally enlarging, in addition to the above-described edge region designs, the surface of the adhesive surface itself of the carbon laminate strip artificially or arbitrarily, for example with nubs. 35

Natürlich liegt es im Bereich der Erfindung, den Randbereich nicht nur bei bandförmigen Faserverbundwerkstoffkörpern derart auszugestalten, sondern es können auch Schubwinkel oder ähnliche in der Bauindustrie verwendete Teile damit versehen werden. Die Verwendung der Phrase „von einer Geraden abweichende Form“ muß auch so verstanden werden, dass auch 40 bei einem Kreis oder Kreisbogen von der regelmäßigen Linie abgegangen wird und die Kleberkante willkürlich verlängert wird.Of course, it is within the scope of the invention to design the edge region not only in band-shaped fiber composite bodies in such a way, but it can also shear angle or similar parts used in the construction industry are provided. The use of the phrase "off-line shape" must also be understood to mean that 40 is also dropped off the regular line in a circle or arc, and the glue margin is arbitrarily lengthened.

Gemäß der Fig. 3 bis 6 sind verschiedenste Ausbildungen des Randbereiches eines Faserverbundwerkstoffkörpers 1 dargestellt. So zeigt die Fig. 3 einen sägezahnartigen und die Fig. 4 45 einen wellenförmigen Randbereich. Die Fig. 5 zeigt einen Randbereich mit T-förmiger Ausgestaltung, die hinterschnittene Nuten 8 besitzt. Gemäß der Fig. 6 sind im Randbereich haifischflossenartige Fortsätze 9 gezeigt. Die beispielhafte Darstellung der Ausbildungen hat aber keinesfalls den Anspruch auf Vollständigkeit. so Eine besondere Möglichkeit der Gestaltung des Randbereiches ist in Fig. 7 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Verlängerung der Kleberrandleiste durch Durchbrechungen 10, beispielsweise Löcher oder Aussparungen, erreicht.According to FIGS. 3 to 6, various embodiments of the edge region of a fiber composite material body 1 are shown. Thus, Fig. 3 shows a sawtooth-like and Fig. 4 45 a wave-shaped edge region. FIG. 5 shows an edge region with a T-shaped configuration, which has undercut grooves 8. According to FIG. 6 shark fin-like extensions 9 are shown in the edge region. However, the exemplary presentation of the training has no claim to completeness. Such a special possibility of the design of the edge region is shown in FIG. 7. In this embodiment, the extension of the adhesive edge strip is achieved by openings 10, for example, holes or recesses.

Natürlich können diese Durchbrechungen 10 nur auf einem Teil des Randbereiches des Faser-55 Verbundwerkstoffkörpers 1 oder auch kontinuierlich an der seitlichen oder stirnmässigen KanteOf course, these apertures 10 can only be on a part of the edge region of the fiber composite body 1 or continuously at the lateral or end edge

Claims

7 AT 413 405 B be arranged. To an extremely high adhesive torque is achieved according to FIG. 8, if in the edge region of the fiber composite body 1, the apertures 10 with a glue edge having 5 half-waves 11 combined. Finally, for the sake of order, it should be noted that in the drawing, individual components and assemblies are shown disproportionately and distorted to scale for better understanding of the invention. 1. A composite fiber body of specific shape, in particular shear angle, lamellae or band, preferably made of a carbon fiber reinforced plastic, optionally with a reinforcement of glass and / or steel fibers, for static reinforcement of at least one surface or for connecting and / or static reinforcing of two rigid or mutually movable surfaces, in particular in construction, wherein in the region of the connection or the reinforcement the prefabricated fiber composite body is arranged by means of an adhesive, in particular an epoxy adhesive, characterized in that at least a part of the edge region of the fiber composite body (1) , Preferably a parallel to the longitudinal axis of the band or the lamella extending part of the edge region, one of the parallel expansion axis, preferably the longitudinal axis of the band or the lamella, or deviating from a straight line shape as an adhesive edge strip 25 or Adhesive edge and / or at least one opening (10) or recess, for example a hole, in the edge region.

2. fiber composite body according to claim 1, characterized in that the edge region of the fiber composite body (1) a continuous or continuous of the parallel axis of expansion, preferably the longitudinal axis of the band or the lamella, or deviating from a straight line shape as adhesive edge strip or adhesive edge having.

3. fiber composite body according to claim 1 or 2, characterized in that the 35 edge region of the fiber composite body (1) has a sawtooth and / or wave-shaped shape and / or extensions (9) with preferably undercut grooves (8) and / or an irregular shape ,

4. fiber composite body according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the fiber composite material body (1) has at least one artificially or arbitrarily deviating from a straight line, changed part of the edge region.

5. fiber composite body according to at least one of claims 1 to 4, characterized 45 characterized in that the edge region is provided continuously with openings (10).

6. fiber composite body according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that it has at least one artificially or arbitrarily enlarged surface so.

7. fiber composite body according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the fibers provided in the plastic (2) are arranged in a conventional manner, in only one direction. 55 8 AT 413 405 B

8. fiber composite body according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that in the structure, in a conventional manner, at least one fiber (3) is arranged in the transverse section.

9. fiber composite body according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the longitudinally arranged fibers (2) of the basic structure by the formation of the adhesive edge strip or adhesive edge, for example by deformation as a semi-finished product, are obtained in their structure. 10. Fiber composite material body according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that at least part of the fibers (3) arranged in the transverse section are obtained in their structure up to the edge by the formation of the adhesive edge strip or adhesive edge. 15 For 2 sheets of drawings 20 25 30 35 40 45 50 55