DD224581A1 - Verfahren zur bewehrung von mineralisch gebundenen baugliedern - Google Patents
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Abstract
Die Anwendung der Erfindung erfolgt bei der Bewehrung von Schwerbeton, Leichtbeton und anderen mineralisch gebundenen Baugliedern, z. B. Gips. Ziel der Erfindung ist die Einsparung von Baustahl, hohe Qualitaet der Bewehrung und rationelle Fertigung derselben. Die technische Aufgabe besteht im spezifischen Materialeinsatz sowie einer Behandlung, die gleichzeitig mechanische, silikataffine und Alterungseigenschaften verbessern sollen. Die erfindungsgemaesse Loesung sieht den Einsatz von hochpolymeren Materialien mit CO-, CH- oder NH-Gruppen in Faden-, Strang-, Bandform oder als Fadenkonstruktion vor, die vor Einbringung in mineralische Bindemittel oder Bindemittelzuschlagstoffgemische bestrahlt und gereckt werden. Die Bestrahlung erfolgt in Wellenlaengen von 400 bis 2 800 nm. Nachfolgend wird ein polysilikatbildendes Bad durchlaufen. Zwischen Bewehrung und Baustoff entsteht eine chemische Bindung mit optimalem Verbund. Die Bestrahlung gewaehrleistet darueber hinaus eine hohe Festigkeit und Alterungsbestaendigkeit der Bewehrung.
Description
a) Titel der Erfindung
Verfahren zur Bewehrung von mineralisch gebundenen Baugliedern·
b) Anwendungsgebiete der Erfindung
Die Erfindung kann bei der konstruktiven oder Tragbewehrung von Schwerbeton, Leichtbeton und anderen mineralisch gebundenen Baugliedern, z. B. aus Gips, zur Substitution von Bewehrungsstahl angewendet werden.
c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Es ist bekannt, daß zur Bewehrung textile oder andere hochpolymere Stoffe in Faser-, Strang- und Bandform sowie Fadenkonstruktionen und Faservliese eingesetzt werden, z. B. EP 0016369, DO-PS 64555, DE-GM 7439974. Die Mangel dieser Verfahren und deren Einsatzes bestehen zum einen darin, daß die verwendeten Materialien ungenügend eingebunden werden. Zum anderen bestehen die Nachteile dieser bekannten technischen Lösungen darin, daß die chemische Substanz angegriffen wird oder zu geringe Bruchfestigkeit und zu hohe Dehnungen sowie keine oder nur zu geringe Beständigkeit gegen Wassereinfluß besteht.
d) Ziel der Erfindung
Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Bewehrung von mineralisch gebundenen Baugliedern unter Einsatz hochpolymerer Materialien zu schaffen, wodurch Baustahl eingespart und gute mechanische Eigenschaften sowie eine feste Einbindung der Bewehrung bei hoher Alterungsbeständigkeit und Korrosionsfreiheit unter geringem energetischen und anlagentechnischen Aufwand erreicht werden sollen.
e) Wesen der Erfindung
Die technische Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines Verfahrens, bei welchem spezifische hochpolymere Materialien vor deren Einbringung in mineralische Bindemittel oder Bindemittelzuschlagstoffgemische einer solchen Behandlung ausgesetzt werden, daß gleichzeitig die mechanischen, silikataffinen und Alterungseigenschaften verbessert werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die hochpolymeren Materialien CO-, CH- oder NH-Gruppen enthalten und vor Einbringung in mineralische Bindemittel oder Bindemittelzuschlagstoffgemische einem hochenergetischen Strahlenfeld ausgesetzt werden. Während der 3estrah.lungsbehandlunn werden die hochpolymeren Materialien, die in Faden-, Strang-, Bandform oder als Fadenkonstruktion vorliegen, gereckt« Nachfolgend werden sie durch ein polysilikatbildendes Bad geführt. Die Bestrahlung kann in Wellenlängen von 400 - 2800 nm erfolgen.
Die hochpolymeren Materialien in Bandform können auch vor dem Recken an ihrer Oberfläche profiliert werden«
Durch die Bestrahlung werden die reaktionsfähigen Atomgruppen, die CO-, CH- oder NH-Gruppen, aktiviert. Der gleichzeitig stattfindende Reckprozeß erhöht die Orientierung der Makromoleküle bei durch die Strahlung initiierter Vernetzungsreaktion, d. h. Bildung zusätzlicher Nebenvalenzbindungen. Dadurch wird die Dehnung bei gleichzeitiger Erhöhung der Festigkeit reduziert und die Alterungsbeständigkeit verbessert· In dem nachfolgenden Bad wird die erhöhte Affinität der aktivierten Atomgruppen an der Oberfläche genutzt, um am Material ein polysilikatbildendes Bindemittel anzulagern. Dabei wird durch dieses Bindemittel eine Formfixierung in Stab- oder Flächenform ermöglicht. Durch die aktivierten Atomgruppen wird die Kristallbildung im Bindemittel ausgelöst und die Entstehung nebenvalenzlicher Bindungen gefördert·
Die Bestrahlung in Wellenlängen von 400 bis 2800 nm gewährleistet eine hohe Vernetzung durch zusätzliche Nebenvalenzen im Hochpolymeren und bewirkt an dessen Oberfläche eine hohe Dichte aktivierter Atomgruppen, ohne daß die Hauptvalenzbindungen angegriffen werden.
Die Profilierung von Bändern soll eine zusätzliche mechanische Haftung bewirken.
Im Beton bildet sich eine nebenvalenzliche Bindung zur Bewehrung aus, die einen optimalen Verbund gewährleistet. Die Bewehrung ist sowohl alkalibeständig als auch gegenüber Wasser alterungsbeständig. Diese Beständigkeit wird insbesondere durch die erfindungsgemäße Behandlung erreicht .
Aus einem Extruder mit Oberflächenprofilierungsstrecke wird ein Band aus HDPT (Hochdruckpolyäthylen) extrudiert und auf dessen Oberfläche ein Querprofil geprägt. Die weitere Verarbeitung erfolgt analog Beispiel 1.
Statt eines extrudierten Bandes wird ein gewebtes Band vorgelegt und analog Beispiel 1 weiterverarbeitet.
Hohe Festigkeit/geringe Dehnung und optimaler Verbund gewährleisten den Einsatz als konstruktive, aber auch als Tragbewehrung.
Mit dem Einsatz dieses Bewehrungsmaterials muß den Erfordernissen des Korrosionsschutzes (Bewehrungsüberdeckung und Rißweiten), wie sie sich bei Verwendung von Baustahl ergeben, nicht mehr Rechnung getragen werden.
f) Ausführunqsbeispiele
Die Erfindung soll nachstehend an drei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Eine Fadenschar von 300 Fäden mit einer Feinheit von 200 tex aus PA-S-kt (Polyamidseide Kordtyp) wird von einem Spulengestell mit Einzelfadenbremsung von einer Vorschubeinheit abgezogen. Zwischen beiden Aggregaten ist eine Bestrahlungseinheit, bestehend aus einem stabförmigen Strahler mit elliptischem Reflektor über einer Walze angeordnet. Die Wellenlänge der Strahlung beträgt 400 - 2800 nm mit einem Maximum bei 1200 nm und einer Strahlenflußdichte 40 W cm" · Das Reckverhältnis ist 1 : 5.
Anschließend wird die Fadenschar durch ein Wasserglas Bad, dann durch eine Trockenstrecke geführt und gelangt zu einer Ab läng- und Stapelvorrichtung. Die abgelängten Fadenstränge besitzen durch das PoIysilikat eine relative Steifigkeit, die das Einlegen in den Beton erleichtert.
Claims (3)
- Erfindunqsanspruch1» Verfahren zur Bewehrung von mineralisch gebundenen Baugliedern unter Einsatz hochpolymerer Materialien in Faden-, Strang-, Bandform oder als Fadenkonstruktion, gekennzeichnet dadurch, daß die hochpolymeren Materialien CO-, CH- oder NH-Gruppen enthalten und vor Einbringung in mineralische Bindemittel oder Bindemittelzuschlagstoffgemische einem hochenergetischen Strahlenfeld ausgesetzt, dabei gereckt und nachfolgend durch ein polysilikatbildendes Bad gegeführt werden.
- 2. Verfahren nach Punkt 1., gekennzeichnet dadurch, daß die Bestrahlung in Wellenlängen von 400 - 2800 nm erfolgt.
- 3. Verfahren nach Punkt 1., gekennzeichnet dadurch, daß die hochpolymeren Materialien in Bandform vor dem Recken an ihrer Oberfläche profiliert werden.
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