AT504836B1 - Körper auf fasern und bewehrungsstäben - Google Patents

Description

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Diese Erfindung betrifft Körper für spröde, zu verstärkende Materialien, insbesondere Beton, Stahlbeton, Spannbeton, Beton mit Stäben aus Faserverbundwerkstoff, Mörtel, Verputz, Polymerbeton, Kunststein, spröde Kunststoffe, die auf Bewehrungsstäben, Fasern oder Faserbündeln angeordnet sind, wobei die Körper in ihrem Inneren mindestens eine vordefinierte Ebene mit geringerer Zugfestigkeit aufweisen, als das spröde zu verstärkende Material besitzt.

Wird ein sprödes Material auf Zug belastet und wird keine Bewehrung angeordnet, bricht es an seiner schwächsten Stelle. Handelt es sich um ein Materialien das aus mehreren Komponenten, wie beispielsweise Zuschlag und Bindemittel besteht, wird ein Riss in der schwächsten Komponente oder in der Verbindungsebene zwischen zwei Komponenten initiiert und dieser breitet sich dann weiter aus. Das Verhalten bei Zugbeanspruchung ist charakterisiert durch Lokalisation von Dehnungen, die wenige aber dafür große Risse erzeugen und somit ein sprödes Materialverhalten hervorrufen. Um dieses spröde Verhalten in ein duktiles Verhalten überzuführen, wird eine stab- und/oder faserartige Bewehrung angeordnet. Stabartige Bewehrung wird zweckmäßigerweise in der benötigten Wirkungsrichtung eingelegt. Solche Bewehrungen können beispielsweise Stäbe, Litzen, lange Fasern oder lange Drähte sein. Lange Fasern oder Drähte weisen im Vergleich zu Stäben eine geringe Biegesteifigkeit auf. Sie wirken in Längsrichtung jedoch gleich wie biegesteifere Stäbe und werden deshalb hier zur stabartigen Bewehrung gezählt. Faserartige Bewehrungen sind in den größten Abmessungen viel kürzer als die Bauteilabmessungen. Sie können beim Mischen zugegeben werden und sind dann im zu verstärkenden, spröden Material zufällig verteilt. Faserartige Bewehrungen sind oftmals Drähte, kurze Fasern oder kurze Faserbündel. Die faserartigen Bewehrungen werden nachfolgend Fasern, die stabartigen Bewehrungen Bewehrungsstäbe und der Sammelbegriff für Fasern und Bewehrungsstäbe wird mit Bewehrung bezeichnet. Materialien für Bewehrungen können beispielsweise Stahl, Faserverbundwerkstoffe, Kohlenstofffasern, Glasfasern, Basaltfasern, Ara-midfasern, Kokosfasern, Sisalfasern, Kunststoffe wie Polypropylen und Polyethylen sein. Generell sind alle Materialien und Kombinationen von Materialien für die Bewehrung möglich, die eine Zugfestigkeit aufweisen.

Das Verhalten und die Bestimmung der Mindestbewehrung von spröden Materialien die mit einer Bewehrung verstärkt bzw. bewehrt werden, ist nachfolgend für das spröde Material Beton erläutert. Die Erläuterungen gelten in analoger Weise auch für andere spröde Materialien.

Wird ein Bauteil aus einem spröden Material, beispielsweise Beton, ohne Bewehrung auf Zug belastet, so verhält sich dieses elastisch bis die Betonzugfestigkeit erreicht wird, ein Riß entsteht und sprödes Versagen eintritt. Ist im Riß eine Bewehrung vorhanden, dann wird nach dem Reißen die Kraft, die vorher vom Beton übertragen wurde, nun von der Bewehrung übernommen. Kann die durch das Reißen des Betons freigewordene Kraft zur Gänze von der Bewehrung aufgenommen werden, ist mindestens die so genannte "Mindestbewehrung" vorhanden. Im Bauteil entstehen dann bei Laststeigerung in benachbarten Querschnitten weitere Risse und das Bauteil kündigt sein Versagen frühzeitig durch mehrere Risse und eine sichtbare Durchbiegung an. Man spricht von einem duktilen Bauteil. Ist weniger Bewehrung als die Mindestbewehrung vorhanden, dann kann die im Riss freigewordene Kraft nicht zur Gänze von der Bewehrung aufgenommen werden. Die Querschnittstragfähigkeit vor dem Reißen war größer als die Querschnittstragfähigkeit nach dem Reißen. Im Falle einer kontinuierlich steigenden Last würde das Bauteil trotz Bewehrung spröde versagen. Wird die Belastung als Verformung aufgebracht oder lagern sich im Moment des Reißens die Kräfte auf einen anderen Querschnitt um, dann wirkt die Bewehrung lediglich als "Rissbremse" in diesem einen Riß. Sie ist aber nicht im Stande in benachbarten Querschnitten weitere Risse zu erzeugen. Man spricht von einem Versagen ohne Ankündigung bzw. einem spröden Versagen.

Bei Bauteilen im Betonbau muß nach den derzeit gültigen Normen für tragende Bauteile immer eine Mindestbewehrung eingelegt werden, die sicherstellt, daß bei Überbeanspruchung kein plötzliches Versagen eintritt, sondern das Versagen durch Risse und/oder große Verformungen angekündigt wird. Die Dimensionierung dieser Bewehrung erfolgt so, daß die Zugkraft die im 3 AT 504 836 B1

Beton beim Reißen frei wird, von der Bewehrung aufgenommen werden muß. Die Menge an notwendiger Mindestbewehrung ist somit von der Zugfestigkeit des Betons abhängig. Je höher die Zugfestigkeit ist, umso größer ist die Menge an notwendiger Mindestbewehrung zur Vermeidung von Sprödbrüchen. In vielen Bauteilen mit Bewehrungsstahl ist es notwendig eine größere 5 Menge Bewehrung für die Erfüllung der Kriterien für die Mindestbewehrung einzulegen als dies statisch erforderlich wäre. Die Bewehrung wird daher im Bauwerk nicht ausgenutzt, was zu einem weniger wirtschaftlichen Bauteil führt. Werden dem Beton als Bewehrung Fasern zugegeben, wird dieser Baustoff als Faserbeton bezeichnet. Die übertragbare Zugkraft im Riss wird bei Faserbeton als Nachrißzugfestigkeit bezeichnet. Bei üblichen Faserbetonen mit io 20 bis 40 kg/m3 Drahtfasern ist die Nachrißzugfestigkeit im Vergleich zur Zugfestigkeit des Betons gering. Die vorhandene Bewehrung ist geringer als die Mindestbewehrung. Die Duktilität von herkömmlichem Faserbeton ist fraglich und die Rissbreitenbeschränkung ist mit Faserbeton alleine nicht möglich. Für einen duktilen Faserbeton dessen Bewehrungsmenge größer als die Mindestbewehrung ist, sind bei Beton mit einer Würfeldruckfestigkeit von ca. 30 N/mm2 mindes-15 tens 80 kg/m3 Drahtfasern notwendig.

In DE 3146261 wird ein faserförmiger Zuschlag für Beton oder Mörtel offenbart. Der faserförmige Zuschlag besteht aus einer Faser oder einem Faserbündel, das mindestens einen Körper trägt, dessen Durchmesser größer als die Dicke der Faser ist. Als Vorteile werden angegeben, 20 daß sich durch den Körper der faserförmige Zuschlag besser verteilt, eine geringere Faserdicke möglich ist, der Zuschlag leicht sein kann und durch eine verankernde Wirkung der Fasern im Beton nicht aufschwimmt. Herkömmlicher Faserbeton wird mit Fasern ohne Körper hergestellt. Eine gleichmäßige Verteilung im Beton wird ohne zusätzliche Hilfsmittel erreicht und ein Körper auf jeder Faser ist nicht notwendig. Bei dünnen Fasern besteht die Gefahr, daß diese Abbre-25 chen oder sich aneinanderlegen. Mit einem mittig angeordneten Körper kann die freie Faserlänge stark verkürzt werden und die Gefahr des Abbrechens oder Aneinanderlegens verringert werden. Der Körper muß zu diesem Zweck jedoch eine ausreichende Ausdehnung entlang der Faserachse aufweisen. Es wurden kugelige, würfelige, prismatische und tropfenförmige Körper mit großer Längenausdehnung entlang der Faserachse vorgestellt. Weisen die Körper eine 30 geringere Zugfestigkeit auf als das umgebende Material besitzt, dann ist dies nachteilig. Dies deshalb, da die Zugkraft auch normal auf die Faserachse wirken kann, der Körper auf der Faser dann eine Sollbruchstelle erzeugt und keine Faser den Riss kreuzt bzw. kreuzen kann. Bei einer zufälligen Verteilung ist der Anteil von Fasern die normal oder annähend normal auf die Zugkraft liegen sehr hoch. Auch die in Kraftrichtung liegenden Fasern werden daher eher nicht 35 aktiviert und ein sprödes Versagen ohne duktiles Verhalten ist die Folge. Bei kugeligen, länglichen oder ovalen Körpern, die eine Sollbruchstelle bilden können, müssen die Fasern zumindest in den drei Raumachsen den Körper durchkreuzen, damit nicht eine Schwachstelle generiert wird, in der keine Faser wirken kann. Die maschinelle Herstellung eines faserförmigen Zuschlags mit Fasern die den Körper in drei Raumachsen kreuzen, ist sehr aufwändig, teuer 40 und führt zu unwirtschaftlichen Bauteilen. Eine Aktivierung der Fasern zur Erhöhung der Duktilität kann bei dieser Ausführung nicht erreicht werden, da die Fasern nicht gezielt aktiviert werden. Die Effizienz der einzelnen Faser wird nicht erhöht und ein duktiles Verhalten ist nur bei sehr hohen Fasergehalten möglich. 45 In DE 29 30 939 A1 werden Körper für spröde, zu verstärkende Materialien, die auf Fasern oder Faserbündeln angeordnet sind und die Wülste und/oder Verdickungen bilden oder auch scheibenförmig sein können, beschrieben. Diese Körper sind kraftschlüssig mit den Fasern bzw. Faserbündeln verbunden und verankern diese durch ihre geometrische Form im zu verstärkenden, spröden Material. Die Körper bzw. scheibenförmigen Plättchen sollen als Anker bzw. Verso ankerung der Fasern bzw. Faserbündel im zu verstärkenden Material dienen, weisen jedoch keine definierten Ebenen mit im Vergleich zum zu verstärkenden Material geringeren Zugfestigkeiten auf.

Aufgabe dieser Erfindung ist es für spröde Materialien, insbesondere Beton, Mörtel, Verputz, 55 Polymerbeton, Kunststein, spröden Kunststoff, mit einer geringeren Bewehrungsmenge als bei 4 AT 504 836 B1 der herkömmlichen Anwendung ein duktiles Materialverhalten bzw. die Mindestbewehrung zu reduzieren und/oder die Duktilität nach Auftreten des ersten Risses zu steigern und/oder bei der Anwendung mit Fasern die Nachrisszugfestigkeit zu erhöhen und/oder die Streuung der Nachrisszugfestigkeit zu verringern. 5

Die Lösung der Aufgabe wird beispielsweise für die Verwendung mit Beton erläutert. Sie gilt jedoch in gleicherweise für Mörtel, Verputz, Polymerbeton, Kunststein, spröden Kunststoff und ähnliche spröde Materialien, die mit Bewehrungsstäben und/oder Fasern bewehrt sind. io Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Körper gelöst, die in ihrem Inneren mindestens eine vordefinierte Ebene mit geringerer Zugfestigkeit aufweisen als das zu verstärkende, spröde Material besitzt. Diese Körper können beispielsweise kugelig, prismatisch oder eiförmig sein und sind auf einer Faser oder einem Bewehrungsstab angeordnet. Dort wo diese Körper angeordnet sind, wird die Zugfestigkeit herabgesetzt und eine Sollbruchstelle erzeugt. Die Sollbruch-15 stelle entsteht im Körper durch Erreichen der geringen Zugfestigkeit in der vordefinierten Ebene. Der Beton reißt beim Körper entlang der Ebene mit geringer Zugfestigkeit. Durch das Reißen im erfindungsgemäßen Körper ist die effektive Zugfestigkeit des Bauteils geringer und es ist mit einer geringeren Bewehrung ein duktiles Verhalten zu erreichen (geringere Mindestbewehrung). 20

Ein weiterer Vorteil ist, daß die Risse bei den Körpern auftreten und damit der Ort der Risse vordefiniert ist. Da durch den erfindungsgemäßen Körper erreicht wird, daß die Risse bei den Fasern auftreten und diese den Riss kreuzen, können viele Fasern im Beton aktiviert werden, sodaß ein duktiles bzw. duktileres Verhalten entsteht. Vorteilhaft ist es auch, wenn die Körper 25 auf Fasern angeordnet sind und wegen der zufälligen Verteilung der Fasern im Bauteil die Ebene mit geringer Zugfestigkeit im Wesentlichen 90 Grad mit der Faserache einschließt. Liegt die Faserachse in der Richtung einer wirkenden Zugkraft, wird die größte Fläche mit geringer Zugfestigkeit im Körper aktiviert. Es entsteht ein Riss der von der Faser unter 90 Grad gekreuzt wird. Wird der Körper zudem in der Mitte der Faser angeordnet, dann wird die jeweilige Faser 30 optimal aktiviert. Liegt die Faserachse jedoch normal auf eine wirkende Zugkraft, kann sie bei der Lastabtragung nicht beitragen und ist unwirksam. Die Ebene mit geringer Zugfestigkeit im erfindungsgemäßen Körper weist dann die kleinste Fläche in Kraftrichtung auf und reduziert die Festigkeit des Querschnitts in dieser Richtung nur sehr geringfügig. Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Risses bei einer unwirksamen Faser ist somit gering. Damit kann erreicht 35 werden, daß vorzugsweise die günstig wirkenden Fasern aktiviert werden. Dies ist ein entscheidender Vorteil, denn bei herkömmlichem Faserbeton treten die Risse an der schwächsten Stelle auf und sind unabhängig vom Ort und der Orientierung der Fasern. Zudem ist die schwächste Stelle oftmals im Verbundbereich zwischen Zementstein und Zuschlag, wo keine Faser den Riss kreuzen kann. 40

Bewehrung wird in der benötigten Richtung eingelegt, daher ist es auch hier vorteilhaft, wenn die Ebene mit geringer Zugfestigkeit einen rechten Winkel mit der Faserachse einschließt. Wegen der langen Ausdehnung eines Bewehrungsstabes ist die Anordnung von mehreren Körpern, zur Verteilung der Risse, sinnvoll. 45

Vorteilhaft ist es, wenn die Oberfläche der Körper strukturiert ist, damit schräg angreifende Druckkräfte besser in die Körper eingeleitet bzw. durchgeleitet werden können.

Die Faser, die den Riß kreuzt, kann entweder aus dem zu verstärkenden, spröden Material 50 ausgezogen werden oder es kann die Faser durch Erreichen der Zugfestigkeit reißen. Welche Versagensart auftritt ist abhängig von der Oberfläche, dem Querschnitt, der Zugfestigkeit und dem Elastizitätsmodul der Faser, aber auch vom Verbund der Faser mit dem zu verstärkenden, spröden Material. Die Faser wird ausgezogen, wenn die aufnehmbare Zugkraft der Faser größer ist als die Verbundkraft zwischen Faser und dem zu verstärkenden, spröden Material. Dies 55 ist bei herkömmlichen Drahtfasern mit und ohne Endhaken und Beton bis zu einer Würfeldruck- 5 AT 504 836 B1 festigkeit von ca. 80 N/mm2 der Fall. Bei Beton mit hoher Druckfestigkeit, bei ultrahochfestem Beton und bei den meisten Kunststoffen ist die Verbundwirkung sehr gut und somit die Verbundkraft erhöht. Bei Fasern mit rauher Oberfläche, wie beispielsweise gefrästen Stahlfasern, oder bei Fasern mit Verankerungen wie Plättchen oder konischen Aufweitungen an oder nahe den Faserenden wird die Verbundkraft ebenfalls erhöht. Je dünner die Faser ist um so höher ist die Verbundkraft im Verhältnis zur aufnehmbaren Faserzugkraft. Die Verbundkraft kann somit durch geeignete Maßnahmen gesteigert werden bis sie größer als die Faserzugfestigkeit ist und die Faser im Riß des zu verstärkenden Materials durch Erreichen der Zugfestigkeit versagt.

Werden Fasern mit erfindungsgemäßen Körper in zu verstärkenden, spröden Materialien eingesetzt und ist die aufnehmbare Kraft im Riß kleiner als die Kraft vor dem Reißen, dann kann durch die bessere Aktivierung eine Erhöhung des Mittelwerts der Nachrißzugfestigkeit und eine geringere Streuung erreicht werden. Dies führt zu einem höheren Bemessungswert der Nachrißzugfestigkeit. In einem solchen Fall kann es auch sein, daß die Betondruckfestigkeit geringer ist als ohne erfindungsgemäße Körper. Dies ist von untergeordneter Bedeutung, da die Betondruckfestigkeit bei Faserbetonbauteilen meist nicht ausgenutzt wird.

Vorteilhaft beim Einsatz der erfindungsgemäßen Körper zusammen mit Fasern ist, wenn die übertragbare Zugkraft nach dem Reißen im Riss größer ist als vorher und dadurch an einem benachbarten Querschnitt ein weiterer Riss entsteht. Dies kann mit Fasern erreicht werden, die aus dem zu verstärkenden, spröden Material ausgezogen werden oder durch Erreichen der Zugfestigkeit reißen. Bei Fasern die ausgezogen werden, verhält sich das Bauteil mit und ohne erfindungsgemäße Körper duktil. Bei Fasern die im Riß reißen weil die Zugfestigkeit erreicht wird und auf denen keine erfindungsgemäßen Körper angeordnet sind, kommt es zu einem spröden Materialversagen. Werden diese Fasern jedoch mit erfindungsgemäßen Körpern eingesetzt, versagt der Körper beim ersten Riß nicht spröde, sondern es treten in benachbarten Querschnitten weitere Risse auf. Durch die Bildung von vielen Rissen wird das Versagen angekündigt und das Bauteil ist duktil. Die Rißöffnung hängt nun von der Steifigkeit der Fasern ab, die durch die wirksame Länge im Riß, den Querschnitt und den Elastizitätsmodul bestimmt ist. Die Rißbreite wird größer, je länger die wirksame Länge, je geringer der Querschnitt und je geringer der Elastizitätsmodul ist. Die wirksame Länge kann durch einen Überzug, der sich vom erfindungsgemäßen Körper in Richtung Faserenden erstreckt und einen schlechten Verbund mit dem Beton oder einen geringen Elastizitätsmodul aufweist, vergrößert werden. Sind die Fasern außerhalb des Überzuges verankert, dann wird durch eine größere Dehnlänge die Steifigkeit der Faser herabgesetzt und der Riss kann sich weiter öffnen, was zu einem duktileren Bauteilverhalten führt. Fasern in zu verstärkenden Materialien, die eine höhere Verbundkraft als die maximale Faserzugkraft aufweisen, können besser ausgenutzt werden als Fasern die ausgezogen werden. Damit ist es möglich mit der gleichen Fasermenge höhere Festigkeiten im Riß zu erreichen.

Vorteilhaft ist auch, daß geringes Kriechen zu erwarten ist, da die Fasern kaum kriechen, der Beton zwischen den Rissen ungerissen ist und die dort auftretenden Zugspannungen wesentlich geringer als die Betonzugfestigkeit sind. Ein weiterer Vorteil bei der Herstellung ist die Verringerung von Schwindrissen, da durch die erfindungsgemäßen Körper die Zugspannungen abgebaut werden. Der Vorteil ist, daß im Beton weniger Mikrorisse beim Abbinden entstehen und zwischen den erfindungsgemäßen Körpern eine höhere Zugfestigkeit als ohne Körper vorhanden ist.

Die Menge an notwendiger Mindestbewehrung hängt von der Betonzugfestigkeit ab. Um eine geringere Mindestbewehrung einzusetzen wäre es auch möglich einen Beton mit einer geringeren Zugfestigkeit herzustellen. Da die Zugfestigkeit immer ca. 10 % der Druckfestigkeit beträgt und auch mit der Verbundfestigkeit gekoppelt ist, würde eine Verringerung der Betonzugfestigkeit auch eine Verringerung der Verbundkraft bedeuten und somit eine geringere Nachrißzugfestigkeit. Die Erfindung wird nun beispielhaft an folgenden Figuren erläutert: 6 AT 504 836 B1

Fig. 1 zeigt Ausführungsformen erfindungsgemäßer Körper, die auf Fasern oder Faserbündel angeordnet sind.

Fig. 2 zeigt Ausführungsformen erfindungsgemäßer Körper, die auf einem Bewehrungsstab angeordnet sind.

Fig. 3 zeigt die Schnitte lll-lll von Fig. 1, 2 und 4.

Fig. 4 zeigt Körper mit Überzügen über den Fasern bzw. Faserbündel.

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen Körper 2 mit einer Ebene 3 mit geringer Festigkeit im Inneren des Körpers 2, die ganz oder nur teilweise durch den Körper 2 hindurchreicht. Die hier dargestellten Körper 2 sind kugelig, eiförmig und prismatisch, sie können aber auch eine beliebige Form aufweisen. Der Körper 2 kann auch aus zwei Teilen hergestellt werden und diese können durch Klebung oder durch gegengleiche Teile, die ineinander einrasten oder durch eine punktuelle Verbindung, die durch die Ebene 3 mit geringer Festigkeit hindurchgeht, zusammengehalten werden. Werden die Teile der Körper 2 in einem Arbeitsgang hergestellt, kann die Ebene 3 mit geringer Festigkeit durch geeignete Trennung erfolgen. Dies kann beispielsweise durch Einlegen einer zweilagigen Folie, durch eine dünne Folie die sich nicht mit dem Material des Körpers 2 verbindet oder durch Verwenden von zwei Materialien die sich nicht miteinander verbinden, erfolgen.

In Fig. 3 werden mögliche Querschnitte der Körper 2 von Fig. 1, 2 und Fig. 4 dargestellt. Mögliche Querschnitte können beliebige Umrisse, eine glatte oder rauhe Oberfläche, Öffnungen oder Vorrichtungen zum Anklipsen der Körper 2 an die Bewehrungsstäbe bzw. die Fasern 1 aufweisen. Es ist möglich solche Körper 2 aus Mörtel, Polymerbeton, Kunststoffen, wie beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylclorid, Nylon herzustellen. Generell sind alle Materialien und Kombinationen von Materialien dafür verwendbar, solange die Zugfestigkeit in mindestens einer Ebene 3 im Inneren des Körpers 2 geringer ist als die Zugfestigkeit des Materials des Körpers 2.

Die Fläche der Ebene 3 mit geringer Festigkeit der Körper 2 soll für eine besonders wirtschaftliche Anwendung für eine Bewehrung 1 mit 8 mm Durchmesser mindestens das 4-fache, vorzugsweise das 10 bis 50 fache des Bewehrungsquerschnitts und für eine Bewehrung 1 mit 0.4 mm Durchmesser mindestens das 100-fache, vorzugsweise das 1000 bis 3000-fache des Bewehrungsquerschnitts betragen. Für Bewehrungen 1 mit anderen Durchmessern kann interpoliert werden.

Die erfindungsgemäßen Körper 2 können auf einer Faser 1 mit gekröpften, kegelförmigen, hakenförmigen und geraden Enden, sowie mit Plättchen an den Enden, mit rauhen flächigen Fasern 1, mit Faserschlaufen 1 und gewellten Fasern 1 angeordnet sein. Zur Erhöhung der Verbundwirkung mit dem umgebenden Material können die Fasern 1 beispielsweise einen gedrehten Rechteckquerschnitt oder unterschiedliche nacheinander aufgewalzte Querschnitte aufweisen.

Fig. 4 zeigt einen erfindungsgemäßen Körper 2 mit Bewehrung 1 der einen Überzug 5 aus einem Material mit geringer Festigkeit und/oder niedrigem Elastizitätsmodul aufweist und sich vom Körper 2 bis nahe den Faserenden 1 hin erstreckt. Der Körper 2 und der Überzug 5 können auch aus dem gleichen Material gefertigt werden. Der Überzug 5 kann sich bis zu den Enden der Faser 1 oder nahe den Enden der Faser 1 hin erstrecken und dabei auch eine konstante, variable oder abnehmende Dicke, aufweisen. Der Körper 2 und der Überzug 5 können auch asymmetrisch angeordnet sein.

Die Bewehrung 1 kann aus Stahl, Faserverbundwerkstoff, Kohlenstofffasern, Glasfasern, Basaltfasern, Aramidfasern, Kokosfasern, Sisalfasern, Kunststoffe wie Polypropylen und Polyethy-

Claims (1)

1. 7 AT 504 836 B1 len sein. Generell sind alle Materialien und Kombinationen von Materialien für die Bewehrung 1 möglich, die eine Zugfestigkeit aufweisen. Es ist auch möglich Bewehrungen 1 mit einem Überzug 5 zu versehen um den Verbund mit dem zu verstärkenden Material an den Enden zu konzentrieren und/oder die Gefahr des Abbrechens zu verringern und/oder die Schubspannungen gleichmäßig einzuleiten. Die Dicke der Faser 1 mit und ohne Überzug kann zwischen 5 Mikrometer und 1 mm sein. Das Verhältnis von Länge zu Durchmesser der Fasern 1 kann zwischen 20 und 130, vorzugsweise zwischen 50 und 80 betragen. Lange Fasern können die gleichen Durchmesser wie kurze Fasern aufweisen. Patentansprüche: 1. Körper (2) für spröde, zu verstärkende Materialien, insbesondere Beton, Stahlbeton, Spannbeton, Beton mit Stäben aus Faserverbundwerkstoff, Mörtel, Verputz, Polymerbeton, Kunststein, spröde Kunststoffe, die auf Bewehrungsstäben, Fasern oder Faserbündeln (1) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Körper (2) in ihrem Inneren mindestens eine vordefinierte Ebene (3) mit geringerer Zugfestigkeit aufweisen, als das spröde zu verstärkende Material besitzt. 2. Körper (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene bzw. Ebenen (3) mit geringer Zugfestigkeit gerade, geknickt oder gekrümmt sein können. 3. Körper (2) nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (2) Ausnehmungen (4) und/oder Profilierungen aufweisen kann. 4. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Ebene (3) mit geringer Zugfestigkeit (3) einen im Wesentlichen rechten Winkel mit der Bewehrungsstab- bzw. Faser- bzw. Faserbündelachse (1) einschließt. 5. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Körper (2) auf einer Bewehrungsstab bzw. Faser bzw. Faserbündel (1) angeordnet ist. 6. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Körper im Wesentlichen in der Mitte der Faser oder des Faserbündels (1) angeordnet ist. 7. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Körper auf einem Bewehrungsstab Abstände zwischen 5 und 50 cm, vorzugsweise zwischen 15 und 25 cm aufweisen. 8. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Körper (2) aus Mörtel, Polymerbeton, Kunststoffen, wie beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylclorid, Nylon oder Kombinationen daraus hergestellt sind. 9. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ebene (3) mit geringer Festigkeit im Inneren des Körpers (2) aus einem Kunststoff wie Nylon, PVC, Polypropylen, Polyethylen ausgebildet ist. 10. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ebene (3) mit geringer Festigkeit im Körper (2) durch einen Spalt oder Hohlraum ausgebildet ist. 11. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Körper (2) an der Bewehrung, den Fasern bzw. den Faserbündeln (1) durch eine Klipsverbindung angebracht sind. 12. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Körper (2) zusam- 8 AT 504 836 B1 men mit Bewehrungsstäben, Fasern bzw. Faserbündeln (1) aus Stahl, Faserverbundwerkstoffen, Kohlenstofffasern, Glasfasern, Basaltfasern, Aramidfasern, Kokosfasern, Sisalfasern, Kunststofffasern wie Polypropylen oder Polyethylen eingesetzt sind. 13. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Körper (2) strukturiert ist, die Fasern bzw. Faserbündel (1) in Längsrichtung gerade oder gewellt sind, oder an mindestens einem ihrer Enden ein oder zweifach gekrümmte Haken, eine kegelförmige Verdickung oder eine Ankerplatte aufweisen. 14. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (2) auf einer Bewehrung (1) angeordnet ist, die einen Überzug (5) aufweist, der die Bewehrung (1) in Richtung mindestens einem Ende der Faser bzw. des Faserbündels (1) ganz oder nur teilweise umschließt. 15. Körper (2) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug (5) und der Körper (2) aus dem gleichen Material ausgeführt sind und der Körper (2) in den Überzug (5) übergeht. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen