DD262055A1

DD262055A1 - Verfahren zum herstellen von stahlfasern

Info

Publication number: DD262055A1
Application number: DD30481187A
Authority: DD
Inventors: Joachim Dake; Wolfgang Rattay; Peter Rudolph; Ehrenfried Heidrich
Original assignee: Inst F Ingenieur U Tiefbau Lei
Priority date: 1987-07-10
Filing date: 1987-07-10
Publication date: 1988-11-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Stahlfasern aus Baustahl durch Fraesen aus Vorbrammen, Platinen oder Knueppelmaterial zur Verwendung als Zuschlagstoff beim Herstellen eines Baustoffgemisches fuer unterschiedliche Anwendungsbereiche, wobei die Stahlfaser den Festigkeitsanforderungen der jeweiligen Anwendungsbereiche entspricht und das effektive Herstellen von Stahlfaserbeton ermoeglicht.

Description

Für Großversuche mit Stahlfaserbeton werden größere Mengen mit Walzenfräsern oder mit als Satzfräsen gekoppelten Scheibenfräsern hergestellt. Die erforderliche Faserlänge wird durch die Fräserbreite realisiert. Bei Einsatz von Walzenfräsern kann dazu eine Nut zur Spanbreitebestimmung in das Werkzeug geschliffen werden. Zur Sicherung der Faserqualität und damit auch ihrer Festigkeitswerte als wichtigstes Kriterium ist generell das Gleichlauffräsen anzuwenden

Auf üblichen Waagerecht- bzw. Universalfräsmaschinen wurden als Beispiel Stahlfasern mit folgenden Werten hergestellt:

η	t	S	b	d	Steigerung der
					Zugfestigkeit
U min"¹	mm	mm min"¹	mm	mm	auf%
28	0,8	500	2,0	0,65	155
32	1,6	160	2,0	0,6	178
35	1,6	160	2,7	0,8	166
35,5	1,6	180	2,3	0,5	165
35,5	0,8	500	1,9	1,9	125
45	0,8	500	1,9	1,9	135
45	1,8	200	2,06	0,67	136
71	2,0	160	2,45	0,48	167
71	3,0	200	2,16	0,85	213

Das Fräsen des MaterialsquerzurWalzrichtung wird dadurch realisiert, daßdie Stahlvorbramme,z. B. 925 χ 240 χ 1500mm, in Längen von 375 mm getrennt werden, so daß das auf dem Frastisch liegende Material eine Länge von 925 mm, eine Breite von 375mm und eine Dicke von 240mm hat.

Claims

- 1 - ZbZ UOiJ

Patentanspruch:

Verfahren zum Herstellen von Stahlfasern zur Verwendung in Baustoffgemischen, insbesondere in Beton- und Mörtelgemischen, gekennzeichnet dadurch, daß ein kohlenstoffärmer Baustahl in dem Zustand von Stahlvorbrammen, -platinen oder-knüppeln verwendet und senkrecht zu seiner Walzrichtung durch Fräsen mitteis Walzen- oder Scheibenfräser, deren Steigungswinkel im Bereich von 15-40° liegt, im Gleichlauffräsen zerspant wird und die Abmessungen des Spanes in seiner Länge I = 1,5-2,5 mal dem Größtkorn des mineralischen Zuschlagstoffes ist, eine Faserdicke d = 0,4-0,7 mm ist und die Faserbreite b:Faserdicke d im Verhältnis von 3 bis 7 steht.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Stahlfasern aus Baustahl durch Fräsen aus Vorbrammen, Platinen oder Knüppelmaterial zur Verwendung als Zuschlagstoff beim Herstellen eines Baustoffgemisches für unterschiedliche Anwendungsbereiche.

Charakteristik der bekannten technischen Lösung

Es sind Baustoffe bekannt, die aus bituminösem Mischgut, Zementbeton oder anderen Ausgangsstoffen bestehen und denen zur Erzielung bestimmter Eigenschaften Stahlfasern (DT-AS 2723382, DD-WP 208385) beigemischt sind. Bei der Verwendung von Stahlfaserbeton im Berg-, Ingenieur-, Tief-, Straßen- und Flugplatzbau sowie bei Sonderbauwerken aus Stahlbeton werden meist geschnittene Stahldrahtfasern eingesetzt, die jedoch bei ihrer Zuführung in den Mischprozeß besondere Vereinzelungsanlagen benötigen und damit die Leistungsfähigkeit der Mischanlagen erheblich herabsetzen. Ferner sind bekannt, aus Blech geschnittene oder gestanzte Fasern und solche, die durch Extraktion aus einer Stahlschmelze (DT-OS 2827731) gewonnen werden.

Da für die Verwendung als Baustoff des Ingenieurbaues Material mit definier- und prüfbaren Eigenschaften notwendig ist, ist die Extraktionsfaser in den meisten Fällen nicht anwendbar. Die anderen Fasern sind jedoch durch die Verwendung hochveredelter bzw. mehrfach bearbeiteten Ausgangsmaterials oder legierter bzw. niedriggekohlter Stähle relativ teuer.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, bei Einsatz eines kostengünstigen Vormaterials, wie es z. B. ein handelsüblicher Baustahl ist, eine Stahlfaser herzustellen, die den Festigkeitsanforderungen der verschiedenen Anwendungsbereiche genügt und das effektive Herstellen von Stahlfaserbaustoffen ermöglicht.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für das Herstellen von Stahlfaserbaustoffgemischen, insbesondere für Stahlfaserbeton und -mörtel, gespante Stahlfasern herzustellen, die sowohl die gewünschten Festigkeitswerte bei Verwendung möglichst handelsüblichen Baustahlmaterials sichern und auch für Massenbeton technologisch einfach verarbeitbar sind. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein nicht mechanischen oder thermischen Umformprozessen ausgesetzter, kohlenstoffarmer Baustahl in Form von Vorbrammen durch Bearbeitung mit schrägverzahnten Walzen- oder Scheibenfräsern mit Gleichlauffräsen zerspant wird. Davon ausgehend, daß die dabei entstehende Stahlfaser bestimmte Parameter erfüllen muß, ist im Gegensatz zu sonstigen Einsatzgebieten der hier verwendeten Werkzeuge ein Spanwinkel von 8°-20° erforderlich, da geringe Spanwinkel eine höhere Stauchung des Spanes bewirken. Dies kann sich in Form von Gefügereißen und einem daraus resultierenden Festigkeitsverlustes negativ auf den Span auswirken. Im Zusammenhang mit diesem Spanwinkel, und damit der Entstehung eines Scherspanes, beträgt der Steigungswinkel λ der Fräserschneiden 15 < λ < 40°, da bei λ > 40° eine zu starke Sichelbildung der Faser bzw. bei λ < 15° eine zu große Maschinenbelastung entsteht.

Begründet durch den Einsatz von unterschiedlichsten Werkzeugen sowie Werkstückmaterial, ist zur Festlegung der günstigsten Schneidparameter und des Spanwinkels im angegebenen Bereich ein Probeschnitt durchzuführen, um den Spänefluß entsprechend den Anforderungen an die Fasern zu beeinflussen.

Die Späne müssen aus technologischen und festigkeitstechnischen Gründen die Abmessungen in ihrer Länge L = 1,5 bis 2,5mal dem Größtkorn des mineralischen Zuschlagstoffes, in ihrer maximalen Dicke d = 0,4 bis 0,7 mm und ein Verhältnis ihrer Breite b zur Faserdicke d von 3 bis 7 aufweisen.

Ausführungsbeispiel

Die Vorteile einer gespanten Stahlfaser aus einem handelsüblichen Baustahl entstehen einerseits aus dem geringen Preis des Vormaterials und andererseits durch ihre unkomplizierte, ohne besondere Hilfsmittel mögliche Verwendung in allen technologischen Misch- und Einbauprozessen für Beton und Mörtel durch das günstige Querschnitts- und Oberflächenverhältnis und der damit möglichen geringen Faserlänge gegenüber Stahldrahtfasern.