Verfahren zum Behandeln eines Armierungsteils für die Anwendung in Beton Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln eines Armierungsteils für die Anwendung in Beton. Bei Betonbauten ist es bekannt, dass die Betonsäulen nur die Druckbelastung aufnehmen und die Zugbelastung wird durch den Stahl aufgenommen, der als Armierung An wendung findet. Um diese besondere Eigenschaft des Stahls zu verbessern, ist auf dem einschlägigen Gebiet bereits bekannt, Armierungsstangen -in der Kälte zu de formieren, um so eine höhere Bindefestigkeit zu erzielen.
Die Kaltdeformation wird vermittels Verdrehen durch geführt, wodurch sich eine Verbesserung der Streckgrenze und bestimmte günstige Oberflächenveränderungen er geben, wodurch die Bindefestigkeit verbessert wird. Bei dem Kaltverdrehen werden jedoch oftmals zwei ernst hafte Nachteile festgestellt, und zwar eine ausgeprägte Verringerung der Duktilität und ein Erhöhen der über gangstemperatur. Wenn weiterhin das Material einer Be lastungsalterung zugänglich ist, wird weiterhin automa tisch ein ungewisser Faktor eingeführt.
Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstel lung besteht somit darin, ein Verfahren für das Behan deln von Armierungsteilen für die Anwendung in Beton zu schaffen, durch das die mit dem Stand der Technik verbundenen Nachteile ausgeräumt werden.
Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufga benstellung besteht darin, ein Verfahren für das Behan deln von Armierungsteilen für die Anwendung in Beton zu schaffen, durch das sich verbesserte Ergebnisse errei chen lassen.
Erfindungsgemäss wird ein Verfahren zum Behandeln eines Armierungsteils für die Anwendung in Beton ge schaffen, das darin besteht, dass der Armierungsteil in der Kälte verdreht und sodann getempert oder gleich zeitig verdreht und getempert wird. Es ist bevorzugt, dass das Tempern bei einer Temperatur von 400 bis 650 C durchgeführt wird.
Es können Verstärkungsstangen behandelt werden, welche eine glatte Oberfläche aufweisen, jedoch ist es be vorzugt, und zwar um eine verbesserte Bindefestigkeit zu erzielen, dass die Stangen gerippt sind und die Anwen dung von gerippten Stangen als Armierung ist bereits auf dem einschlägigen Gebiet bekannt. Derartige Stan gen weisen gegenüber Stangen mit glatter Oberfläche ausgeprägte Vorteile auf. Bei einer erfindungsgemässen Ausführungsform werden somit zwecks Verbessern der Bindefestigkeit mit dem Beton gerippte Stangen in der Kälte verdreht und sodann getempert, oder wahlweise werden die Stangen gleichzeitig verdreht und getempert.
<I>Ausführungsbeispiel</I> Die für die Untersuchung angewandten Armierungs- stangen aus Stahl weisen insgesamt einen nominalen Durchmesser von 12 mm auf und sind aus einem Stahl gleicher Zusammensetzung heruntergezogen. Die chemi sche Zusammensetzung und die mechanischen Eigen schaften der Stangen, und zwar sowohl derjenigen mit glatter Oberfläche als auch die gerippten Stangen sind in der folgenden Tabelle 1 wiedergegeben.
Die mechanischen Eigenschaften der zwei Stangen arten sind praktisch die gleichen. <I>Betongemisch</I> Für diese Untersuchung werden die normalen Beton gemische von 1:2:4, 1:1,5:3 und 1:1:2 angewandt. Die Konsistenz der entsprechenden Gemische wird aufrecht erhalten, indem man mit einem konstanten Netzwert ar beitet, wodurch ein konstantes Wasser:Zement-Verhält- nis sichergestellt wird. Es werden Standardblöcke aus diesen Gemischen gegossen und nach 28tägigem Abbin den Drucktests zwecks Auswerten der Druckfestigkeit des entsprechenden Betons durchgeführt.
Die einfachen und gerippten Prüfstangen werden aus Ausgangsmaterial herausgeschnitten und Prüfblöcke für den Herausziehtest hergestellt. Die Prüfblöcke werden in 10 cm Würfelformen aus Stahl gegossen und die Blöcke vor dem Prüfen 28 Tage lang abbinden gelassen.
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<I>Tabelle <SEP> 1</I>
<tb> Chemische <SEP> Analyse <SEP> und <SEP> mechanische <SEP> Eigenschaften <SEP> von <SEP> 12 <SEP> mm <SEP> Durchmesser <SEP> Stangen, <SEP> die <SEP> glatte <SEP> und <SEP> gerippte
<tb> Oberfläche <SEP> aufweisen
<tb> Art <SEP> und <SEP> Chemische <SEP> Zusammensetzung <SEP> 0/0 <SEP> Mechanische <SEP> Eigenschaften <SEP> Kaltbiegetest
<tb> Beschreibung <SEP> S <SEP> C <SEP> P <SEP> Streckgrenze <SEP> Zerreiss- <SEP> Dehnung
<tb> kg/mm2 <SEP> festigkeit <SEP> (8"g0/0)
<tb> kg/mm2
<tb> Einfache <SEP> Stange <SEP> 0,19 <SEP> 0,048 <SEP> 0,028 <SEP> 31,95 <SEP> 50,83 <SEP> 20,63 <SEP> Keine <SEP> Rissbildung <SEP> in <SEP> allen
<tb> I. <SEP> S. <SEP> 432-1960 <SEP> 0,20 <SEP> 0,06 <SEP> 0,06 <SEP> - <SEP> 42,0 <SEP> 20,0 <SEP> Stangen, <SEP> sobald <SEP> dieselben <SEP> über
<tb> Sorte <SEP> M. <SEP> S. <SEP> max.
<SEP> max. <SEP> max. <SEP> min. <SEP> min. <SEP> 180 <SEP> 0 <SEP> C <SEP> um <SEP> einen <SEP> Stift <SEP> mit
<tb> Gerippte <SEP> Stange <SEP> 0,18 <SEP> 0,045 <SEP> 0,05 <SEP> <B>31,78</B> <SEP> 50,10 <SEP> 21,55 <SEP> gleichem <SEP> Durchmesser <SEP> gebo t. <SEP> S.1959 <SEP> max. <SEP> max. <SEP> - <SEP> min. <SEP> gen <SEP> werden.
<tb> 1139 <SEP> 0,06 <SEP> 0,06 <SEP> <U>42,5</U> <SEP> 20,0
<tb> 53,5 Die Prüfergebnisse stellen den Durchschnittswert von drei unabhängigen Tests dar. Bei dem Herausziehtest wird die Belastung bei 0,25 mm relativem Gleiten vermittels einer experimentellen Armatur gemessen.
Die Wirkung des Kaltverdrehens oder Kaltverdrehens und Temperns wird nur bei gerippten Stangen festgestellt. Die Stangen werden 1,5, 3,0, 4,5 und 6 Umdrehungen pro Meter Länge unterworfen. Diese Umdrehungen füh ren zu Ganghöhen von 76 cm, 34,6 cm und 21,5 cm und 15,2 cm. Unabhängig von der Anzahl der Verdrehungen werden die Stangen bei einer Temperatur von 550 C 1 Stunde lang getempert, um so eine Feinkornstruktur auszubilden.
Die physikalischen Eigenschaften der Stan- gen werden unter jeder dieser drei Bedingungen, und zwar dem gewalzten, teilverdrehten, kaltverdrehten und getemperten Zustand bestimmt. <I>Ergebnisse</I> Für jeden Beton unterschiedlicher Druckfestigkeit wird die Bindebelastung bzw.
Haftspannung für die glei chen Stangen nominalen Durchmessers bestimmt. Die für einfache und gerippte Stangen erhaltenen Ergebnisse bezüglich des entsprechenden Betongemisches sind in der Tabelle Il wiedergegeben:
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<I>Tabelle <SEP> 11</I>
<tb> Druckfestigkeit <SEP> von <SEP> Betongemischen <SEP> und <SEP> der <SEP> Haftspannung <SEP> einer <SEP> gewalzten <SEP> 12-mm-Stange
<tb> <B>Si-</B> <SEP> Beton <SEP> Druckfestigkeit <SEP> kg/cm <SEP> Haftspannung <SEP> der <SEP> Prüfstangen <SEP> kg/cm
<tb> Nr. <SEP> 28tägiges <SEP> Abbinden <SEP> 28tägiges <SEP> Abbinden
<tb> Prüfwert <SEP> <B>1.S.</B> <SEP> 456 <SEP> 12 <SEP> mm <SEP> 12 <SEP> mm <SEP> Zunahme <SEP> der
<tb> 1957 <SEP> glatte <SEP> Stange <SEP> gerippte <SEP> Stange <SEP> Haftspannung <SEP> 0/0
<tb> 1 <SEP> 1:2:4 <SEP> <B>1</B><I>75,6</I> <SEP> 158,2 <SEP> (min) <SEP> 34,75 <SEP> 78,90 <SEP> 127,0
<tb> 2 <SEP> 1:1,5:3 <SEP> 217,5 <SEP> 200,4 <SEP> (min) <SEP> 48,26 <SEP> 87,5 <SEP> 8<B>1</B>,0
<tb> 3 <SEP> 1:1:
2 <SEP> 270,1 <SEP> 242,6 <SEP> (min) <SEP> 57,65 <SEP> 96,8 <SEP> 66,0 Die Druckfestigkeit des entsprechenden Gemisches stimmt gut mit der Vorschrift überein und liegt jeweils 8 bis 12 % über dem geringsten erforderlichen Wert. Das hervorragende Merkmal der Bindebelastung ist die durch die gerippte Stange entwickelte, stark verbesserte Festig keit. Da beide Stangen ähnliche mechanische Eigenschaf ten aufweisen, ist die verbesserte Haftspannung lediglich auf die gerippte Oberfläche der Stange zurückzuführen. Das bestmögliche Ergebnis wird mit dem magersten Ge misch erzielt und beläuft sich auf eine Zunahme von 127 % im Vergleich zu der Stange mit glatter Oberfläche.
Obgleich die relative Zunahme in der Haftspannung der gerippten oder einfachen Stange sich nur um 44 (78,9-34,75) bis 39 (96,8-57,65) unterscheidet, da die mechanische Festigkeit des Betons zunimmt, stellt das festgestellte bemerkenswerteste Merkmal die schnelle Abnahme in dem Prozentsatz der Zunahme während der ersten Verfahrensstufen dar.
Diese Abnahme beläuft sich auf 177-80% in den Bereich von 177 bis 220 kg/cm2 und sodann ist die Geschwindigkeit weniger aus geprägt und beläuft sich auf 66 % bei 270 km/cm2. So mit kann die gerippte Stange zu einer Verdoppelung der Bindebelastung oder Haftspannung bezüglich einer ein fachen Stange unter einer Betonfestigkeit von 195 kg/cm2 führen und ist somit von ausgeprägter
wirtschaftlicher Bedeutung. Hierdurch empfiehlt sich die Anwendung einer gerippten Stange für die herkömmlichen mageren Betongemische. Es ist allgemein bekannt, dass gerippte Stangen eine überlegene Armierung darstellen.
Somit wurde die Beeinflussung des Verdrehens zu sammen mit einem Tempern auf die Haftspannung le diglich in dem Fall von gerippten Stangen untersucht. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle III zusammengefasst.
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<I>Tabelle <SEP> 1l1</I>
<tb> Haftspannung <SEP> einer <SEP> 12 <SEP> mm <SEP> gerippten <SEP> Stange <SEP> für <SEP> das <SEP> entsprechende <SEP> Gemisch <SEP> unter <SEP> unterschiedlichen
<tb> Behandlungen
<tb> Gemisch <SEP> und <SEP> Einzelheiten <SEP> der <SEP> als <SEP> gewalzte <SEP> nach <SEP> dem <SEP> entsprechenden <SEP> Verdrehen <SEP> nach <SEP> dem <SEP> entsprechenden <SEP> Verdrehen
<tb> Druckfestig- <SEP> Belastung <SEP> kg/cm= <SEP> gerippte <SEP> pro <SEP> Meter <SEP> und <SEP> Tempern <SEP> bei <SEP> 550 <SEP> o <SEP> C
<tb> keit <SEP> kg/cm2 <SEP> Stange <SEP> 1,5 <SEP> 3,0 <SEP> 4,5 <SEP> 6,0 <SEP> 1,5 <SEP> 3,0 <SEP> 4,5 <SEP> 6,0
<tb> 1:2:
4 <SEP> Haftspannung <SEP> 78,90 <SEP> 82,47 <SEP> 87,60 <SEP> 90,05 <SEP> 91,40 <SEP> 86,08 <SEP> 91,68 <SEP> 95,38 <SEP> 97,72
<tb> 175,6 <SEP> Zunahme <SEP> der <SEP> Belastung <SEP> - <SEP> 3,57 <SEP> 8,70 <SEP> 1l,15 <SEP> 12,50 <SEP> 7,18 <SEP> 12,78 <SEP> 16,48 <SEP> 18,82
<tb> %-Zunahme <SEP> - <SEP> 4,52 <SEP> 1l,0 <SEP> 14,15 <SEP> 15,86 <SEP> 9,10 <SEP> 16,20 <SEP> 20,85 <SEP> 23,85
<tb> 1:1 <SEP> y3:3 <SEP> Haftspannung <SEP> 87,45 <SEP> 91,20 <SEP> 93,97 <SEP> 96,37 <SEP> 98,57 <SEP> 95,38 <SEP> 98,89 <SEP> 102,43 <SEP> 106,07
<tb> 217,5 <SEP> Belastungszunahme <SEP> - <SEP> 3,75 <SEP> 6,52 <SEP> 8,92 <SEP> 11,12 <SEP> 7,93 <SEP> 11,44 <SEP> 14,98 <SEP> 18,62
<tb> %-Zunahme <SEP> - <SEP> 4,30 <SEP> 7,46 <SEP> 10,20 <SEP> 12,71 <SEP> 9,08 <SEP> 13,10 <SEP> 17,15 <SEP> 21,35
<tb> 1:1:
2 <SEP> Haftspannung <SEP> 96,84 <SEP> 100,84 <SEP> l02,77 <SEP> 105,67 <SEP> 108,50 <SEP> l04,23 <SEP> 108,63 <SEP> 114,17 <SEP> 119,20
<tb> 270:1 <SEP> Belastungszunahme <SEP> - <SEP> 3,59 <SEP> 5,93 <SEP> 8,83 <SEP> 10,66 <SEP> 7,39 <SEP> 12,79 <SEP> 17,33 <SEP> 22,36
<tb> %-Zunahme <SEP> - <SEP> 3,50 <SEP> 6,12 <SEP> 9,12 <SEP> 12,00 <SEP> 7,64 <SEP> 12,20 <SEP> 17,90 <SEP> 23,10 Die Tabelle zeigt interessante Einzelheiten bezüglich der Haftspannung einer gerippten Stange im Vergleich zu der Festigkeit des Betons. Während die mechanische Festigkeit des Betons in der Grössenordnung von 1:1, 24:1,54 zunimmt, nimmt die Haftspannung lediglich um 1:1, 11:1,23 zu. Das Verhältnis der entsprechenden Haft spannung zu der Druckfestigkeit nimmt in der Grössen ordnung von 0,45:0,40:0,36 ab.
Diese Werte untermauern ausreichend die obige Aussage, nach der das bestmög liche günstige Ergebnis dann erhalten wird, wenn ein mageres Gemisch zusammen mit einer gewalzten geripp ten Stange angewandt wird.
Weiterhin ergibt sich eine Verbesserung der durch das Verdrehen erzielten Eigenschaften stets durch ein Tempern. Das Ausmass dieser Verbesserung hängt je doch von dem Grad des Verdrehens und der mechani schen Festigkeit des Betons ab. Für zunehmende Ver drehungen von 1:5, 3, 4,5 und 6 pro Meter sind die er haltenen Werte graphisch in den Fig. 1, 2, 3 und 4 wie dergegeben. In jeder graphischen Darstellung ist die Haftspannung einer gewalzten Stange, einer verdrehten Stange und einer sowohl verdrehten als auch getemperten Stange im Verhältnis zu der mechanischen Festigkeit des Betons für den abschliessenden Verdrehungsgrad wie dergegeben. Aus diesen Figuren lassen sich nun die fol genden Merkmale ableiten: 1.
Die Haftspannung nimmt ziemlich einheitlich zu, soweit die Betonfestigkeit jeder Stange zunimmt.
2. Das Verdrehen und Tempern führt zu einer höhe ren Haftspannung als lediglich das Verdrehen.
3. Sowohl für ein Kaltverdrehen als auch Verdrehen und Tempern nimmt die Haftspannung bei zunehmen dem Verdrehungsgrad zu. Um weiter die Rolle des Verdrehens oder Verdre- hens und Temperns aufzuzeigen, ist in jeder Figur eben falls die prozentuale Zunahme der Haftspannung, bedingt durch die entsprechende Behandlung, aufgezeigt. In jedem Fall, d. h. bei unterschiedlichen Verdrehungsgraden ist die Zunahme gross bei geringer Betonfestigkeit, sowohl für eine verdrehte als auch eine verdrehte und getemperte Stange und nimmt merklich bei Verringerung der Festig keit ab.
Diese Abnahme für die verdrehte Stange beläuft sich auf 1,0%, 4,8%, 5,0% und 3,9% insoweit als der Verdrehungsgrad in der Grössenanordnung von 1,5, 3, 4,5 und 6 abnimmt, während für eine verdrehte und getemperte Stange sich die Abnahme auf 1,5 %, 4,0 %. 3,0 % und 0,15 % für die gleiche Grössenordnung der Zunahme des Verdrehungsgrades beläuft.
Hierdurch wird eindeutig aufgezeigt, dass verdrehte und getemperte Stan gen gegenüber verdrehten Stangen bezüglich des Ent wickelns von Haftspannung überlegen sind, wenn die Betonfestigkeit zunimmt, und es wird weiterhin der hö here Wirkungsgrad der Haftspannung bei höheren Ver drehungen und höherer Betonfestigkeit im Vergleich zu verdrehten Stangen unter den gleichen Bedingungen auf gezeigt. Im allgemeinen ergibt sich eine ausgeprägte Ver besserung in der Haftspannung, bedingt durch das Tem- pern der verdrehten Stangen, wie es die graphischen Darstellungen zeigen.
Um deutlicher die Wirkung zu zeigen, wie sie durch ein Tempern und Verdrehen im Vergleich lediglich zu einem Verdrehen erreicht wird, und zwar bezüglich ver schiedener Verdrehungsgrade für die drei Gemische sind die entsprechenden Zahlenwerte nach der Tabelle IV graphisch in der Fig. 5 wiedergegeben, wodurch das Ver hältnis des umgekehrten Ganghöhenverhältnisses bezüg lich der Zunahme des Prozentsatzes der Haftspannung für die drei Gemische aufgezeigt wird.
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<I>Tabelle <SEP> IV</I>
<tb> Relativ <SEP> prozentuale <SEP> Zunahme <SEP> der <SEP> Haftspannung <SEP> bei <SEP> verschiedenen <SEP> Gemischen <SEP> und <SEP> verschiedenen <SEP> Verdrehungs graden <SEP> und <SEP> Verdrehen <SEP> sowie <SEP> Tempern <SEP> einer <SEP> 12 <SEP> mm <SEP> gerippten <SEP> Stange.
<tb> SI <SEP> Nr. <SEP> des <SEP> Gemisches <SEP> Nr.
<SEP> der <SEP> Ganghöhe <SEP> cm <SEP> Zunahme <SEP> an <SEP> Haftspannung <SEP> Verhältnis <SEP> der
<tb> zunehmender <SEP> Verdrehungen <SEP> % <SEP> bazüglich <SEP> des <SEP> gewalzten <SEP> Produktes <SEP> Zunahme
<tb> Belastung <SEP> nur <SEP> verdreht <SEP> verdreht <SEP> und
<tb> getempert
<tb> 1 <SEP> 1,5 <SEP> 76 <SEP> 4,52 <SEP> 9,10 <SEP> 2,01
<tb> 2 <SEP> 1,5 <SEP> 76 <SEP> 4,3 <SEP> 9,68 <SEP> 2,10
<tb> 3 <SEP> 1,5 <SEP> 76 <SEP> 3,5 <SEP> 7,64 <SEP> 2,18
<tb> 1 <SEP> 3,0 <SEP> 34,6 <SEP> 11,0 <SEP> 16,2 <SEP> 1,48
<tb> 2 <SEP> 3,0 <SEP> 34,6 <SEP> 7,46 <SEP> 13,10 <SEP> 1,76
<tb> 3 <SEP> 3,0 <SEP> 34,6 <SEP> 6,12 <SEP> 12,20 <SEP> 1,99
<tb> 1 <SEP> 4,5 <SEP> 21,6 <SEP> 14,15 <SEP> 20,85 <SEP> 1,48
<tb> 2 <SEP> 4,5 <SEP> 21,6 <SEP> 10,2 <SEP> 17,15 <SEP> 1,68
<tb> 3 <SEP> 4,5 <SEP> 21,6 <SEP> 9,12 <SEP> 17,90 <SEP> 1,96
<tb> 1 <SEP> 6,0 <SEP> 15,
2 <SEP> 15,86 <SEP> 23,85 <SEP> 1,505
<tb> 2 <SEP> 6,0 <SEP> 15,2 <SEP> 12,71 <SEP> 21,35 <SEP> <I>1,675</I>
<tb> 3 <SEP> 6,0 <SEP> 15,2 <SEP> 12,0 <SEP> 23,10 <SEP> 1,930 Bei dieser Darstellung ist der reziproke Wert der Ganghöhe gegen das Verhältnis der Zunahme in Prozent der Haftspannung bedingt durch die entsprechende Be handlung der gewalzten Stange aufgetragen. Ein Ein heitsverhältnis würde zeigen, dass sich durch Tempern der verdrehten Stange kein zusätzliches günstiges Ergeb nis erzielen lässt. Dies entspricht jedoch nicht den Tat sachen. Aus der obigen Tabelle ergibt sich nämlich: 1. Das Tempern der verdrehten Stange führt zu einer Verbesserung der Haftspannung unabhängig von dem Verdrehungsgrad und der mechanischen Festigkeit des Betons.
2. Das günstigste Ergebnis ist am geringsten für das ma gerste Gemisch und nimmt mit der mechanischen Fe stigkeit des Betons oder Reichheit des Gemisches zu.
3. Für jedes spezielle Gemisch nimmt das günstige Er gebnis mit Zunahme des Verdrehungsgrades anfäng lich ab und bleibt sodann praktisch konstant. Zwischen 1,5 und 3 Verdrehungen erfolgt ein ausge prägter Abfall des Verhältnisses, und selbst dieser Abfall verringert sich bei Zunahme der mechanischen Festigkeit des Betons. Für den geringsten Verdrehungsgrad (1,5/m) ist unabhängig von der Betonfestigkeit die Zunahme der Haftspannung, bedingt durch ein Verdrehen und sich an- schliessendes Tempern, ziemlich gering (Fig. 1). Daher können diese Werte in praktischer Hinsicht ausser Be- tracht bleiben.
Bei mehr als 3 Verdrehungen ist das Ver hältnis praktisch für jede Betonfestigkeit konstant. Somit erreicht die relative Verbesserung der Haftspannung durch eine Temp--rungsbehandlung der verdrehten Stange eine Konstanz für jede Ganghö'henlänge unter 34 cm.
Für das magerste Gemisch 1 (175 kg/cm2 Festigkeit) be läuft sich die Verbesserung, bedingt durch das Tempern, auf etwa 50 %. für ein Gemisch 2 mittlerer Festigkeit (217 kg/cm2) auf über 66 % und für das festeste Ge misch 3 (270 kg/cm2) beläuft sich dieser Wert auf über 90%. Es wurde gefunden,
dass das günstigste Ergebnis bedingt durch Anwenden einer gerippten Stange im Ver gleich zu einer Stange mit glatter Oberfläche, sich mit vergrössernder Betonfestigkeit in der Grössenordnung von 127 %, 81 % und 66 % für die drei Betongemische verringert, während das Tempern der verdrehten Stange zu einer Verbesserung der günstigen Ergebnisse des Ver- dre'hens wenigstens in der Grössenordnung von 50 %. 60 % und 90 % für die entsprechenden Gemische führt.
Da die Oberflächenbeschaffenheit und Zustand so wohl der kaltverdrehten als auch verdrehten und getem- perten Stangen gleich sind, dürfte der Grund für die Ver besserung der Haftspannung in Beziehung zu einer Ver änderung der mechanischen Eigenschaften stehen. Die mechanischen Eigenschaften der Stange in gewalztem Zustand und nach dem Verdrehen sowie dem Verdrehen und Tempern sind in der Tabelle V wiedergegeben.
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<I>Tabelle <SEP> V</I>
<tb> Mechanische <SEP> Eigenschaften <SEP> einer <SEP> 12 <SEP> mm <SEP> gerippten <SEP> Stange <SEP> im <SEP> gewalzten <SEP> verdrehten <SEP> sowie <SEP> verdrehten <SEP> und
<tb> getemperten <SEP> Zustand.
<tb> Verdrehun- <SEP> verdrehte <SEP> gerippte <SEP> Stange <SEP> verdrehte <SEP> und <SEP> getemperte <SEP> gerippte <SEP> Stange
<tb> gen <SEP> pro <SEP> m <SEP> S. <SEP> G. <SEP> * <SEP> Z. <SEP> F. <SEP> * <SEP> Dehnung <SEP> ü/o <SEP> Zunahme <SEP> S. <SEP> G. <SEP> Z. <SEP> F.
<SEP> Dehnung <SEP> ()/o <SEP> Zunahme
<tb> Ganghöhe <SEP> kg/mm <SEP> kg/mm2 <SEP> in <SEP> SG <SEP> 1/o <SEP> kg/mm <SEP> kg/mm@ <SEP> in <SEP> SG <SEP> %
<tb> cm
<tb> kein <SEP> - <SEP> 31,78 <SEP> 50,10 <SEP> <I>21,55 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> -</I>
<tb> 1,5 <SEP> 76,0 <SEP> 36,86 <SEP> 51,80 <SEP> 20,70 <SEP> 16,0 <SEP> 37,4 <SEP> 51,0 <SEP> 21,88 <SEP> 17,70
<tb> 3,0 <SEP> 34,6 <SEP> 37,83 <SEP> 52,30 <SEP> 20,02 <SEP> 19,<B>1</B>0 <SEP> 38,75 <SEP> 51,43 <SEP> 22,75 <SEP> 21,90
<tb> 4,5 <SEP> 21,6 <SEP> 39,83 <SEP> 52,93 <SEP> <B>1</B>9,65 <SEP> 25,4 <SEP> 40,85 <SEP> 52,30 <SEP> 21,25 <SEP> 28,60
<tb> 6,0 <SEP> 15,2 <SEP> 42,12 <SEP> 52,78 <SEP> 19,40 <SEP> 32,5 <SEP> 42,92 <SEP> 52,76 <SEP> 21,08 <SEP> 35,10
<tb> * <SEP> SG <SEP> = <SEP> Streckgrenze
<tb> * <SEP> ZF <SEP> = <SEP> Zerreissfestigkeit Es ergibt sich somit,
dass von allen mechanischen Eigenschaften die Streckgrenze die stärkste Verbesserung durch das Verdrehen erfährt, und hierbei ergibt sich durch ein Tempern eine weitere Verbesserung. Somit führt bei dem Verdrehungsgrad das Tempern zu einer höheren Streckgrenze. Die grösste mechanische Festig keit wird durch Tempern praktisch nicht verändert, wäh rend die Duktilität eine Verbesserung erfährt. Diese Ver besserung in der Duktilität hat jedoch keine Folgen bei dem Herausziehtest und die Haftspannung wird durch die Streckgrenze bestimmt.
Die Abhängigkeit der prozentualen Zunahme der Haftspannung gegenüber derjenigen der entsprechenden Streckgrenze ist in der Fig. 6 für die drei Betongemische wiedergegeben. Das wichtige Merkmal dieses Gemisches besteht darin, dass die Haftspannung der verdrehten und getemperten Stange wesentlich höher als bei der verdreh ten Stange bei einer vergleichbaren Streckgrenze ist.
Für jedes besondere Gemisch sollte das Verhältnis eine ge rade Linie anstelle des beobachteten Bandes sein, das sich bei Zunahme des Prozentsatzes der Streckgrenze (durch Pfeile begrenzt gezeigt) vergrössert. Auch hier führt der geringste Verdrehungsgrad zu dem kleinsten Wert und fällt stets unter das oben angegebene Verhält nis, das deutlich durch die höheren Werte für die spe zielle Behandlung wiedergegeben ist.
Diese Beobachtung ist im Hinblick auf bekannte Tatsachen vertretbar, nach denen eine kleine Deformation sehr unstabil ist und somit eine schnelle und ausgeprägte Verschlechterung in der strukturellen Stabilität erfolgen kann, wie es tatsächlich durch den Wert der Streckgrenze gemessen wird. Es wurde weiterhin gefunden, dass zum Erzielen einer sta bilen Feinkornausbildung vermittels dislocation poly- gonization eine kleinste Deformation erforderlich ist, die sich in diesem Fall auf angenähert 3 Verdrehungen pro Meter Länge der Stange beläuft.
Es ist somit ge rechtfertigt, die sehr geringen Werte nicht weiter in Be tracht zu ziehen, die mit 1,5 Verdrehungen/m erhalten werden.
Aus der graphischen Darstellung ergibt sich, dass die Neigungen der Linien für das Verdrehen und Tempern sich stark für die drei Gemische unterscheiden. Mit an- deren Worten, die relative Verbesserung in der Haft spannung bei zunehmender Streckgrenze ist für die Ge mische unterschiedlich. Es wurde gefunden, dass die Druckfestigkeit der Gemische in der Grössenanordnung von 1:1, 24:1,54 zunimmt. Die Neigung der Linien zeigt, dass für eine 1 %ige Zunahme der Streckgrenze der Stange die Verbesserung an Haftspannung in der Grös- senordnung von 0,57:0,62:0,82 für die verdrehte und ge- temperte Stange liegt.
Somit erzielt das festeste Gemisch die günstigsten Ergebnisse bezüglich der Haftspannung bei Anwenden von verdrehten und getemperten Stangen. Die obige Neigung trifft ebenfalls auf verdrehte Stangen zu. Die vergleichsweise Zunahme beläuft sich jedoch le diglich auf 0,37:0,38:0,41 unter den gleichen Bedingun gen. Das relative Verhältnis der oben angegebenen Ver besserungen pro Einheitszunahme der Recktgrenze in Prozent liegt in der Grössenanordnung von 1:54:1,63:2,0. Mit anderen Worten, das Tempern und Verdrehen der Stangen führt zu einer Verbesserung der Haftspannung einer verdrehten Stange um weitere 54 %, 63 % und 100 % für die drei Gemische in der Grössenordnung zu nehmender mechanischer Festigkeit.
Method for treating a reinforcement part for use in concrete The invention relates to a method for treating a reinforcement part for use in concrete. In the case of concrete structures, it is known that the concrete pillars only absorb the pressure load and the tensile load is absorbed by the steel used as reinforcement. In order to improve this special property of steel, it is already known in the relevant field to deform reinforcing bars in the cold in order to achieve a higher bond strength.
The cold deformation is carried out by means of twisting, which results in an improvement in the yield point and certain favorable surface changes, whereby the bond strength is improved. In cold turning, however, two serious disadvantages are often found, namely a marked reduction in ductility and an increase in the transition temperature. If the material is still susceptible to stress aging, an uncertain factor will continue to be automatically introduced.
One of the tasks underlying the invention is therefore to provide a method for treating reinforcement parts for use in concrete, through which the disadvantages associated with the prior art are eliminated.
Another task underlying the invention is to create a method for treating reinforcement parts for use in concrete, through which improved results can be achieved.
According to the invention, a method for treating a reinforcement part for use in concrete is created, which consists in twisting the reinforcing part in the cold and then tempering it or twisting and tempering it at the same time. It is preferred that the annealing is carried out at a temperature of 400 to 650 ° C.
Reinforcing rods can be treated which have a smooth surface, but it is preferred that the rods are ribbed and that the use of ribbed rods as reinforcement is already known in the art in order to achieve improved bond strength. Such Stan conditions have distinct advantages over rods with a smooth surface. In an embodiment according to the invention, rods ribbed with the concrete are thus twisted in the cold and then tempered, or alternatively the rods are twisted and tempered at the same time in order to improve the strength of the bond with the concrete.
<I> Exemplary embodiment </I> The steel reinforcement bars used for the investigation have a total nominal diameter of 12 mm and are drawn down from a steel of the same composition. The chemical composition and mechanical properties of the bars, both those with a smooth surface and the ribbed bars, are shown in Table 1 below.
The mechanical properties of the two types of rod are practically the same. <I> Concrete mix </I> For this study, the normal concrete mixes of 1: 2: 4, 1: 1.5: 3 and 1: 1: 2 are used. The consistency of the respective mixtures is maintained by working with a constant network value, which ensures a constant water: cement ratio. Standard blocks are poured from these mixtures and, after 28 days of setting, the pressure tests are carried out to evaluate the compressive strength of the concrete in question.
The simple and ribbed test bars are cut out of the starting material and test blocks are produced for the pull-out test. The test blocks are poured into 10 cm steel cube molds and the blocks are allowed to set for 28 days prior to testing.
EMI0002.0001
<I> Table <SEP> 1 </I>
<tb> Chemical <SEP> analysis <SEP> and <SEP> mechanical <SEP> properties <SEP> of <SEP> 12 <SEP> mm <SEP> diameter <SEP> rods, <SEP> the <SEP> smooth < SEP> and <SEP> ribbed
<tb> surface <SEP> have
<tb> Type <SEP> and <SEP> Chemical <SEP> Composition <SEP> 0/0 <SEP> Mechanical <SEP> Properties <SEP> Cold bending test
<tb> Description <SEP> S <SEP> C <SEP> P <SEP> yield point <SEP> tear <SEP> elongation
<tb> kg / mm2 <SEP> strength <SEP> (8 "g0 / 0)
<tb> kg / mm2
<tb> Simple <SEP> rod <SEP> 0.19 <SEP> 0.048 <SEP> 0.028 <SEP> 31.95 <SEP> 50.83 <SEP> 20.63 <SEP> No <SEP> crack formation <SEP > in <SEP> all
<tb> I. <SEP> S. <SEP> 432-1960 <SEP> 0.20 <SEP> 0.06 <SEP> 0.06 <SEP> - <SEP> 42.0 <SEP> 20.0 <SEP> rods, <SEP> as soon as <SEP> the same <SEP> over
<tb> Type <SEP> M. <SEP> S. <SEP> max.
<SEP> max. <SEP> max. <SEP> min. <SEP> min. <SEP> 180 <SEP> 0 <SEP> C <SEP> around <SEP> a <SEP> pin <SEP> with
<tb> Ribbed <SEP> rod <SEP> 0.18 <SEP> 0.045 <SEP> 0.05 <SEP> <B> 31.78 </B> <SEP> 50.10 <SEP> 21.55 < SEP> same <SEP> diameter <SEP> offered. <SEP> p.1959 <SEP> max. <SEP> max. <SEP> - <SEP> min. <SEP> will become <SEP>.
<tb> 1139 <SEP> 0.06 <SEP> 0.06 <SEP> <U> 42.5 </U> <SEP> 20.0
<tb> 53.5 The test results represent the average of three independent tests. In the pull-out test, the load with 0.25 mm relative sliding is measured by means of an experimental fitting.
The effect of cold twisting or cold twisting and tempering is only seen on finned bars. The bars are subjected to 1.5, 3.0, 4.5 and 6 revolutions per meter of length. These revolutions lead to pitches of 76 cm, 34.6 cm and 21.5 cm and 15.2 cm. Regardless of the number of twists, the bars are tempered at a temperature of 550 ° C. for 1 hour in order to develop a fine-grain structure.
The physical properties of the bars are determined under each of these three conditions, namely the rolled, partially twisted, cold twisted and tempered condition. <I> Results </I> For each concrete with different compressive strength, the binding load or
Adhesive tension determined for the same rods of nominal diameter. The results obtained for simple and ribbed bars with regard to the corresponding concrete mix are given in Table II:
EMI0002.0017
<I> Table <SEP> 11 </I>
<tb> Compressive strength <SEP> of <SEP> concrete mixes <SEP> and <SEP> the <SEP> adhesive stress <SEP> of a <SEP> rolled <SEP> 12 mm bar
<tb> <B> Si- </B> <SEP> concrete <SEP> compressive strength <SEP> kg / cm <SEP> adhesive stress <SEP> of the <SEP> test rods <SEP> kg / cm
<tb> No. <SEP> 28-day <SEP> setting <SEP> 28-day <SEP> setting
<tb> Check value <SEP> <B> 1.S. </B> <SEP> 456 <SEP> 12 <SEP> mm <SEP> 12 <SEP> mm <SEP> Increase <SEP> of
<tb> 1957 <SEP> smooth <SEP> rod <SEP> ribbed <SEP> rod <SEP> adhesive tension <SEP> 0/0
<tb> 1 <SEP> 1: 2: 4 <SEP> <B>1</B> <I> 75.6 </I> <SEP> 158.2 <SEP> (min) <SEP> 34, 75 <SEP> 78.90 <SEP> 127.0
<tb> 2 <SEP> 1: 1.5: 3 <SEP> 217.5 <SEP> 200.4 <SEP> (min) <SEP> 48.26 <SEP> 87.5 <SEP> 8 <B. > 1 </B>, 0
<tb> 3 <SEP> 1: 1:
2 <SEP> 270.1 <SEP> 242.6 <SEP> (min) <SEP> 57.65 <SEP> 96.8 <SEP> 66.0 The compressive strength of the corresponding mixture agrees well with the regulation and is well each 8 to 12% above the lowest required value. The outstanding feature of the binding load is the greatly improved strength developed by the ribbed rod. Since both rods have similar mechanical properties, the improved adhesive tension is only due to the ribbed surface of the rod. The best possible result is achieved with the leanest mixture and amounts to an increase of 127% compared to the rod with the smooth surface.
Although the relative increase in the adhesive tension of the ribbed or plain bar differs by only 44 (78.9-34.75) to 39 (96.8-57.65) as the mechanical strength of the concrete increases, the most remarkable noted Characteristic is the rapid decrease in the percentage of increase during the early stages of the process.
This decrease amounts to 177-80% in the range from 177 to 220 kg / cm2 and then the speed is less pronounced and amounts to 66% at 270 km / cm2. The ribbed rod can double the binding load or adhesive tension in relation to a single rod with a concrete strength of 195 kg / cm2 and is therefore more pronounced
economic importance. This makes the use of a ribbed rod recommended for the conventional lean concrete mixes. It is well known that ribbed bars are superior reinforcement.
Thus, the influence of the twisting together with annealing on the adhesive stress was investigated only in the case of ribbed rods. The results obtained here are summarized in Table III.
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<I> Table <SEP> 1l1 </I>
<tb> Adhesive tension <SEP> of a <SEP> 12 <SEP> mm <SEP> ribbed <SEP> rod <SEP> for <SEP> the <SEP> corresponding <SEP> mixture <SEP> under <SEP> different
<tb> treatments
<tb> Mixture <SEP> and <SEP> Details <SEP> the <SEP> rolled as <SEP> <SEP> after <SEP> the <SEP> corresponding <SEP> twisting <SEP> after <SEP> the <SEP > corresponding <SEP> twist
<tb> Pressure-resistant <SEP> load <SEP> kg / cm = <SEP> ribbed <SEP> per <SEP> meter <SEP> and <SEP> tempering <SEP> at <SEP> 550 <SEP> o <SEP > C
<tb> ability <SEP> kg / cm2 <SEP> rod <SEP> 1.5 <SEP> 3.0 <SEP> 4.5 <SEP> 6.0 <SEP> 1.5 <SEP> 3.0 <SEP> 4.5 <SEP> 6.0
<tb> 1: 2:
4 <SEP> Adhesive tension <SEP> 78.90 <SEP> 82.47 <SEP> 87.60 <SEP> 90.05 <SEP> 91.40 <SEP> 86.08 <SEP> 91.68 <SEP> 95.38 <SEP> 97.72
<tb> 175.6 <SEP> Increase <SEP> of the <SEP> exposure <SEP> - <SEP> 3.57 <SEP> 8.70 <SEP> 1l, 15 <SEP> 12.50 <SEP> 7 , 18 <SEP> 12.78 <SEP> 16.48 <SEP> 18.82
<tb>% increase <SEP> - <SEP> 4.52 <SEP> 1l, 0 <SEP> 14.15 <SEP> 15.86 <SEP> 9.10 <SEP> 16.20 <SEP> 20 , 85 <SEP> 23.85
<tb> 1: 1 <SEP> y3: 3 <SEP> Adhesive tension <SEP> 87.45 <SEP> 91.20 <SEP> 93.97 <SEP> 96.37 <SEP> 98.57 <SEP> 95 , 38 <SEP> 98.89 <SEP> 102.43 <SEP> 106.07
<tb> 217.5 <SEP> increase in stress <SEP> - <SEP> 3.75 <SEP> 6.52 <SEP> 8.92 <SEP> 11.12 <SEP> 7.93 <SEP> 11.44 <SEP> 14.98 <SEP> 18.62
<tb>% increase <SEP> - <SEP> 4.30 <SEP> 7.46 <SEP> 10.20 <SEP> 12.71 <SEP> 9.08 <SEP> 13.10 <SEP> 17 , 15 <SEP> 21.35
<tb> 1: 1:
2 <SEP> Adhesive tension <SEP> 96.84 <SEP> 100.84 <SEP> l02.77 <SEP> 105.67 <SEP> 108.50 <SEP> l04.23 <SEP> 108.63 <SEP> 114.17 <SEP> 119.20
<tb> 270: 1 <SEP> Increase in load <SEP> - <SEP> 3.59 <SEP> 5.93 <SEP> 8.83 <SEP> 10.66 <SEP> 7.39 <SEP> 12.79 <SEP> 17.33 <SEP> 22.36
<tb>% increase <SEP> - <SEP> 3.50 <SEP> 6.12 <SEP> 9.12 <SEP> 12.00 <SEP> 7.64 <SEP> 12.20 <SEP> 17 , 90 <SEP> 23,10 The table shows interesting details regarding the adhesive tension of a ribbed bar compared to the strength of the concrete. While the mechanical strength of the concrete increases in the order of magnitude of 1: 1, 24: 1.54, the adhesive tension only increases by 1: 1, 11: 1.23. The ratio of the corresponding adhesive tension to the compressive strength decreases in the order of magnitude of 0.45: 0.40: 0.36.
These values adequately support the above statement, according to which the best possible favorable result is obtained when a lean mixture is used together with a rolled, ribbed bar.
Furthermore, an improvement in the properties achieved by twisting always results from tempering. The extent of this improvement depends, however, on the degree of twisting and the mechanical strength of the concrete. For increasing rotations of 1: 5, 3, 4.5 and 6 per meter, the values obtained are shown graphically in FIGS. 1, 2, 3 and 4. Each graph shows the adhesive tension of a rolled bar, a twisted bar, and a bar that is both twisted and tempered in relation to the mechanical strength of the concrete for the final degree of twist. The following features can now be derived from these figures: 1.
The adhesive tension increases fairly uniformly as the concrete strength of each rod increases.
2. The twisting and tempering leads to a higher adhesive tension than just twisting.
3. For both cold twisting and twisting and tempering, the adhesive tension increases as the degree of twisting increases. In order to further show the role of twisting or twisting and tempering, the percentage increase in adhesive tension due to the corresponding treatment is also shown in each figure. In any case, i. H. with different degrees of twisting, the increase is large with low concrete strength, both for a twisted and a twisted and tempered rod and decreases noticeably when the strength is reduced.
This decrease for the twisted bar is 1.0%, 4.8%, 5.0% and 3.9% in that the degree of twist decreases in the size range of 1.5, 3, 4.5 and 6 while for a twisted and annealed bar the decrease is 1.5%, 4.0%. 3.0% and 0.15% for the same order of magnitude of the increase in the degree of twist.
This clearly shows that twisted and tempered rods are superior to twisted rods with regard to the development of adhesive tension when the concrete strength increases, and the higher efficiency of the adhesive tension continues to be achieved with higher twisting and higher concrete strength compared to twisted rods under the same conditions shown on. In general, there is a marked improvement in the adhesive tension, due to the tempering of the twisted rods, as the graphs show.
In order to show more clearly the effect, as it is achieved by annealing and twisting in comparison only to twisting, namely with regard to different degrees of twisting for the three mixtures, the corresponding numerical values according to Table IV are shown graphically in FIG the ratio of the reverse pitch ratio with respect to the increase in the percentage of adhesive tension for the three mixtures is shown.
EMI0004.0001
<I> Table <SEP> IV </I>
<tb> Relative <SEP> percentage <SEP> increase <SEP> of the <SEP> adhesive tension <SEP> with <SEP> different <SEP> mixtures <SEP> and <SEP> different <SEP> degrees of twist <SEP> and < SEP> twisting <SEP> and <SEP> tempering <SEP> of a <SEP> 12 <SEP> mm <SEP> ribbed <SEP> rod.
<tb> SI <SEP> No. <SEP> of the <SEP> mixture <SEP> No.
<SEP> the <SEP> pitch <SEP> cm <SEP> increase <SEP> to <SEP> adhesive tension <SEP> ratio <SEP> the
<tb> increasing <SEP> twisting <SEP>% <SEP> in addition to <SEP> of the <SEP> rolled <SEP> product <SEP> increase
<tb> Load <SEP> only <SEP> twisted <SEP> twisted <SEP> and
<tb> annealed
<tb> 1 <SEP> 1.5 <SEP> 76 <SEP> 4.52 <SEP> 9.10 <SEP> 2.01
<tb> 2 <SEP> 1.5 <SEP> 76 <SEP> 4.3 <SEP> 9.68 <SEP> 2.10
<tb> 3 <SEP> 1.5 <SEP> 76 <SEP> 3.5 <SEP> 7.64 <SEP> 2.18
<tb> 1 <SEP> 3.0 <SEP> 34.6 <SEP> 11.0 <SEP> 16.2 <SEP> 1.48
<tb> 2 <SEP> 3.0 <SEP> 34.6 <SEP> 7.46 <SEP> 13.10 <SEP> 1.76
<tb> 3 <SEP> 3.0 <SEP> 34.6 <SEP> 6.12 <SEP> 12.20 <SEP> 1.99
<tb> 1 <SEP> 4.5 <SEP> 21.6 <SEP> 14.15 <SEP> 20.85 <SEP> 1.48
<tb> 2 <SEP> 4.5 <SEP> 21.6 <SEP> 10.2 <SEP> 17.15 <SEP> 1.68
<tb> 3 <SEP> 4.5 <SEP> 21.6 <SEP> 9.12 <SEP> 17.90 <SEP> 1.96
<tb> 1 <SEP> 6.0 <SEP> 15,
2 <SEP> 15.86 <SEP> 23.85 <SEP> 1.505
<tb> 2 <SEP> 6.0 <SEP> 15.2 <SEP> 12.71 <SEP> 21.35 <SEP> <I> 1.675 </I>
<tb> 3 <SEP> 6.0 <SEP> 15.2 <SEP> 12.0 <SEP> 23.10 <SEP> 1.930 In this representation, the reciprocal value of the pitch versus the ratio of the increase in percent of the adhesive tension applied due to the appropriate treatment of the rolled bar. A one-unit relationship would show that no additional favorable result can be achieved by annealing the twisted rod. However, this is not true. The table above shows: 1. The tempering of the twisted rod leads to an improvement in the adhesive tension regardless of the degree of twist and the mechanical strength of the concrete.
2. The most favorable result is the lowest for the lean mixture and increases with the mechanical strength of the concrete or the richness of the mixture.
3. For each specific mixture, the favorable result decreases as the degree of twist increases and then remains practically constant. Between 1.5 and 3 rotations there is a marked decrease in the ratio, and even this decrease decreases as the mechanical strength of the concrete increases. For the lowest degree of twisting (1.5 / m), regardless of the concrete strength, the increase in adhesive tension, caused by twisting and subsequent tempering, is quite small (Fig. 1). Therefore, these values can be disregarded in practical terms.
With more than 3 rotations, the ratio is practically constant for every concrete strength. Thus, the relative improvement in the adhesive tension through a tempering treatment of the twisted rod is constant for every pitch length of less than 34 cm.
For the leanest mixture 1 (175 kg / cm2 strength), the improvement, due to the tempering, amounts to about 50%. for a mixture 2 of medium strength (217 kg / cm2) to over 66% and for the firmest mixture 3 (270 kg / cm2) this value amounts to over 90%. It was found,
that the most favorable result due to the use of a ribbed rod compared to a rod with a smooth surface decreases with increasing concrete strength in the order of magnitude of 127%, 81% and 66% for the three concrete mixes, while tempering the twisted rod to one Improvement of the favorable results of twisting at least in the order of magnitude of 50%. 60% and 90% for the respective mixtures leads.
Since the surface properties and condition of the cold-turned and twisted and tempered bars are the same, the reason for the improvement in the adhesive tension is likely to be related to a change in the mechanical properties. The mechanical properties of the bar in the as-rolled state and after twisting as well as twisting and tempering are shown in Table V.
EMI0004.0033
<I> Table <SEP> V </I>
<tb> Mechanical <SEP> properties <SEP> of a <SEP> 12 <SEP> mm <SEP> ribbed <SEP> rod <SEP> in the <SEP> rolled <SEP> twisted <SEP> and <SEP> twisted <SEP > and
<tb> tempered <SEP> state.
<tb> Twisted <SEP> twisted <SEP> ribbed <SEP> rod <SEP> twisted <SEP> and <SEP> tempered <SEP> ribbed <SEP> rod
<tb> gen <SEP> pro <SEP> m <SEP> S. <SEP> G. <SEP> * <SEP> Z. <SEP> F. <SEP> * <SEP> elongation <SEP> ü / o <SEP> Increase <SEP> S. <SEP> G. <SEP> Z. <SEP> F.
<SEP> elongation <SEP> () / o <SEP> increase
<tb> pitch <SEP> kg / mm <SEP> kg / mm2 <SEP> in <SEP> SG <SEP> 1 / o <SEP> kg / mm <SEP> kg / mm @ <SEP> in <SEP> SG <SEP>%
<tb> cm
<tb> none <SEP> - <SEP> 31.78 <SEP> 50.10 <SEP> <I> 21.55 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - < / I>
<tb> 1.5 <SEP> 76.0 <SEP> 36.86 <SEP> 51.80 <SEP> 20.70 <SEP> 16.0 <SEP> 37.4 <SEP> 51.0 <SEP > 21.88 <SEP> 17.70
<tb> 3.0 <SEP> 34.6 <SEP> 37.83 <SEP> 52.30 <SEP> 20.02 <SEP> 19, <B> 1 </B> 0 <SEP> 38.75 <SEP> 51.43 <SEP> 22.75 <SEP> 21.90
<tb> 4.5 <SEP> 21.6 <SEP> 39.83 <SEP> 52.93 <SEP> <B> 1 </B> 9.65 <SEP> 25.4 <SEP> 40.85 <SEP> 52.30 <SEP> 21.25 <SEP> 28.60
<tb> 6.0 <SEP> 15.2 <SEP> 42.12 <SEP> 52.78 <SEP> 19.40 <SEP> 32.5 <SEP> 42.92 <SEP> 52.76 <SEP > 21.08 <SEP> 35.10
<tb> * <SEP> SG <SEP> = <SEP> yield point
<tb> * <SEP> ZF <SEP> = <SEP> tensile strength It thus results
that of all mechanical properties, the yield strength experiences the greatest improvement through twisting, and here there is a further improvement through tempering. Thus, the annealing leads to a higher yield point for the degree of twist. The greatest mechanical strength is practically not changed by tempering, while the ductility is improved. This improvement in ductility, however, has no effect on the pull-out test and the adhesive stress is determined by the yield strength.
The dependence of the percentage increase in the adhesive stress compared to that of the corresponding yield point is shown in FIG. 6 for the three concrete mixes. The important feature of this mixture is that the adhesive tension of the twisted and tempered rod is significantly higher than that of the twisted rod with a comparable yield point.
For any particular blend, the ratio should be a straight line instead of the observed band, which increases as the percentage yield strength (shown bounded by arrows) increases. Here, too, the smallest degree of twist leads to the smallest value and always falls under the above-mentioned ratio, which is clearly shown by the higher values for the special treatment.
This observation is justifiable in light of known facts that a small deformation is very unstable and thus a rapid and pronounced deterioration in structural stability can occur, as actually measured by the value of the yield strength. It was also found that to achieve a stable fine grain formation by means of displacement polygonization, a very small deformation is required, which in this case amounts to approximately 3 twists per meter of length of the rod.
It is therefore justified not to further consider the very low values that are obtained with 1.5 rotations / m.
From the graph it can be seen that the slopes of the lines for twisting and annealing differ greatly for the three mixtures. In other words, the relative improvement in the adhesive tension with increasing yield strength is different for the mixtures. It was found that the compressive strength of the mixtures increases in the size range of 1: 1, 24: 1.54. The inclination of the lines shows that for a 1% increase in the yield point of the rod, the improvement in adhesive tension is of the order of magnitude of 0.57: 0.62: 0.82 for the twisted and annealed rod.
The strongest mixture thus achieves the best results in terms of adhesive tension when using twisted and tempered rods. The above inclination also applies to twisted bars. The comparative increase, however, only amounts to 0.37: 0.38: 0.41 under the same conditions. The relative ratio of the above improvements per unit increase in the stretch limit in percent is in the size range of 1: 54: 1 , 63: 2.0. In other words, the annealing and twisting of the rods leads to an improvement in the adhesive tension of a twisted rod by a further 54%, 63% and 100% for the three mixtures in the order of magnitude of increasing mechanical strength.