CH465890A - Verwendung eines gehärteten und angelassenen hochfesten Stahles als Werkstoff für Spannbeton-Bewehrungen - Google Patents

Description

  Verwendung     eines        gehärteten    und     angelassenen    hochfesten     Stahles        als          Werkstoff        für        Spannbeton-Bewehrungen       Als Bauelemente verwendete Stähle sind     während     des Transports,     während    der lagereng an der Baustelle  und während oder nach Errichtung von Bauwerken  häufig     Angriffen    durch     Witterungseinflüsse    ausgesetzt.

    Dabei steht beispielsweise für Bauwerke aus Spannbeton  verwendeter     Spannbetonstahl    schon bei der Beförderung  vom Herstellerwerk zum Verbraucher und während der  nachfolgenden Lagerung unter Spannung, da er im  allgemeinen auf Ringe oder Trommeln aufgerollt trans  portiert und gelagert wird. Der     Spannbetonstahl    ist somit  bereits vor seiner bestimmungsgemässen Verwendung im  gespannten Zustand ungeschützt den Einflüssen der  Atmosphäre ausgesetzt.

   Darüber hinaus stehen Spann  stähle auch in Spannkanälen von Bauwerken aus Spann  beton häufig ohne schützende Umhüllung durch Beton  längere Zeit unter Spannung.     Schliesslich    können auch  bei unsachgemässer Bauausführung oder bei Verwen  dung von ungeeignetem Beton noch im fertigen Bauwerk  Korrosionsmittel auf den gespannten Stahl einwirken.  



  Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen hochfesten  Stahl als Werkstoff für     Spannbeton-Bewehrungen    mit  erhöhtem Widerstand gegen     Spannungsrisskorosion    vor  zuschlagen.  



  Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung  davon aus, dass die     Spannungsrisskorrosion    häufig ihren  Ausgang von Kerben, Anrissen und dgl. nimmt. Nun ist  bekannt, dass Stähle um so unempfindlicher gegen die  Bildung von Kerben usw. sind, je niedriger der     Kohlen-          stoffgehalt    ist.

   Gleichwohl hat man für vergütete Spann  stähle mit einer     Mindestzugfestigkeit    von 160     kg/mm2     bislang Kohlenstoffgehalte für erforderlich gehalten, die       zwischen        0,6        %        und        0,75        0/0        liegen.        Es        hat        sich        jedoch     gezeigt, dass dies nicht erforderlich ist,

   dass vielmehr bei  gleicher     Mindestzugfestigkeit    Kohlenstoffgehalte von     we-          niger        als        0,6        %,        vorzugsweise        weniger        als        0,5        %        durch-          aus    hinreichend sind, wenn der     Siliziumgehalt    des Stahls       oberhalb    1     %        vorzugsweise        oberhalb        1,

  4        0/0        liegt.        Stahl       mit den vorgenannten Legierungsbestandteilen zeigte  sich nach Vergüten auf hohe Festigkeit wesentlich     zäher     und     verformungsfähiger-    Die Erfindung besteht     in    der  Verwendung eines gehärteten und angelassenen     hochfe-          sten        Stahles,        der        weniger        als        0,6        %        Kohlenstoff,

          vorzugs-          weise        weniger        als        0,5        %        Kohlenstoff,        mehr        als    1     %          Silizium        vorzugsweise,        mehr        als        1,

  4        %        Silizium        und          weniger        als    1     %        Mangan,        vorzugsweise        weniger        als          0,7        %        Mangan,        enthält,        als        Werkstoff        für        Spannbeton-          Bewehrungen,

      da ein solcher Stahl     überrraschenderweise     gegen     Spannungsrisskorrosion    ganz     erheblich    beständi  ger als Stahl der bislang für     Spannbeton-Bewehrungen     verwendeten Art nach Vergüten auf gleiche Festigkeit.  



  Um die     Anlassbeständigkeit    des erfindungsgemäss  verwendeten Stahls noch zu erhöhen, ist es     vorteilhaft,     dem Stahl ein Sonderkarbide     bildendes    Element oder  mehrere solcher Elemente, wie beispielsweise Chrom,       Molybdän,        Wolfram,    zuzugeben. Dabei muss natürlich  auf die in     Abhängigkeit    von seiner Dicke erforderlich       Härtbarkeit    des Stahls Rücksicht genommen werden.  Diese     Massnahme    ist auch deshalb     vorteilhaft,    weil  dadurch der Widerstand des Stahls gegen die Einwirkung  von Wasserstoff erhöht wird.  



  In welchem Masse die Beständigkeit des     erfindungs-          gemäss    verwendeten Stahls gegen     Spannungsrisskorro-          sion    grösser ist als bei Stählen der bisher bekannten Art  mit gleicher Festigkeit, geht aus dem nachfolgenden, aus  umfangreichen Versuchsergebnissen     heruasgegriffenen     Beispiel hervor:

    Auf eine Zugfestigkeit von 165     kg/mm2    vergütete       Spannsthäle    der bisher bekannten     Art    mit rund 0,7 0/0       Kohlenstoff,        0,7        %        Silizium        und        1,2        %        Mangan        wiesen     bei einer in bekannter Weise in siedender     64-prozentiger          Kalziumnitratlösung    mit Hebelproben durchgeführten  Prüfung eine Standzeit von 37 bis 60 Minuten auf.

    Dagegen besassen auf die gleiche Weise geprüfte Stähle       mit        0,45        %        Kohlenstoff,        1,9        %        Silizium        und        0,6        0/0         Mangan sowie 0,6 % Chrom nach Vergüten auf     eine     Zugfestigkeit von 170     kg/mm2    eine Standzeit auf, die  grösser war als die Versuchsdauer von 190     Stunden.     Innerhalb der angegebenen Zeitspanne trat also kein       Bruch    auf.  



  Die     im    Anschluss an diese     Prüfung    dem     in        bekannter     Weise durchgeführten Zugversuch     unterworfenen    Stähle  zeigten     keinerlei    Beeinträchtigung der     Festigkeits-    oder       Verformungskennwerte.    Bei hoher Zugfestigkeit     besas-          sen    die Stähle     ferner    erheblich günstigere     Verformungs-          kennwerte    als Stähle der für diesen Zweck bislang  bekannten     Art.     



  Eine weitere zweckmässige Massnahme besteht       schliesslich    darin, dem Stahl solche Elemente zuzusetzen,  die in an sich bekannter Weise mit dem Stickstoffgehalt  des Stahls     Sondermitride    bilden, wie beispielsweise Alu  minium,     Niob,    Titan,     Vanadin,        Zirkon.    De     Anwendung          deser    Massnahme ist     insbesondere    deshalb     vorteilhaft,

            weil    durch die damit in bekannter Weise erzielte Korn  verfeinerung Zähigkeit und     Trennbruchunempfindlich-          keit    des erfindungsgemässen Stahls verbessert werden.  



  Die für     Spannbeton-Bewehrungen        erforderlichen    ho  hen     Festigkeiten    können bei     Stählen    der     erfindungsge-          mäss    verwendeten     Art    nicht nur durch Härten und  Anlassen     allein,    sondern auch durch eine solche     Wärme          behandlung    und Umformung erzielt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verwendung eines gehärteten und angelassenen hochfesten Stahles, der weniger als 0;6 % Kohlenstoff, mehr als 1 % Silizium und weniger als 1 % Mangan ent hält, als Werkstoff für Spannbeton-Bewehrungen. UNTERANSPRÜCHE 1. Verwendung nach Patentanspruch mit der Mass- gabe, dass es weniger als 0,5 % Kohlenstoff, mehr als 1,4 % Silizium und weniger als 0,7 % Mangan ent hält. 2.

   Verwendung nach Patentanspruch mit der Mass- gabe, dass er zusätzlich solche Elemente enthält, die mit dem Kohlenstoff des Stahles Karbide bilden, z. B. Chrom, Molybdän und Wolfram. 3. Verwendung nach Patentanspruch mit der Mass- gabe, dass er zusätzlich solche Elemente enthält, die mit dem Stickstoff des Stahles Nitride bilden, z. B. Alumi nium Niob, Titan, Vanadin und Zirkon. 4.

   Verwendung nach Patentanspruch mit der Mass- gabe, dass er eine Zugfestigkeit von mindestens 160 kg mm2 aufweist.