DE10039830B4 - Use of annular fiber composites as reinforcing elements in concrete - Google Patents

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Abstract

Verwendung von ringförmigen Faserverbundwerkstoffen als Bewehrungselemente in Beton, wobei
– der Querschnitt der Ringebene ellipsenförmig, insbesondere kreisförmig, oder der eines Rechtecks mit abgerundeten Ecken ist und
– die Elemente aus parallel angeordneten und in eine Kunstharzmatrix eingebetteten Kohlenstoff- oder Aramidfasern bestehen.
Use of annular fiber composites as reinforcing elements in concrete, wherein
- The cross section of the ring plane ellipse-shaped, in particular circular, or is a rectangle with rounded corners and
- The elements consist of parallel arranged and embedded in a resin matrix carbon or aramid fibers.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von ringförmigen Faserverbundwerkstoffen als Bewehrungselemente in Beton.The The present invention relates to the use of annular fiber composites as Reinforcement elements in concrete.

Unbewehrter Beton weist im Vergleich zur Druckfestigkeit eine niedrige Zugfestigkeit und eine geringe Dehnfähigkeit auf.unreinforced Concrete has low tensile strength compared to compressive strength and a low elasticity on.

Beton kann mit einer Bewehrung aus Betonstahl oder Spannstahl versehen werden. Der Verbundwerkstoff Stahlbeton bzw. Spannbeton ist in der Lage Zugspannungen aufzunehmen, weil die im Riss freiwerdenden Betonzugspannungen von der Bewehrung aufgenommen werden.concrete can be provided with reinforcement made of rebar or prestressing steel become. The composite reinforced concrete or prestressed concrete is capable of To absorb tensile stresses, because the released concrete tensile stresses in the crack be absorbed by the reinforcement.

Die Bewehrung zur Verbesserung des Zugtragvermögens kann auch aus Stäben aus Faserverbundwerkstoff bestehen. In der DE 4040433 A1 sind beispielsweise Dämmelemente für Balkone mit gebogenen Stäben aus Faserverbundwerkstoff beschrieben. Diese Stäbe weisen keine geschlossene Form auf und sind in einer festgelegten Ebene mit vorgegebener Wirkungsrichtung angeordnet.The reinforcement to improve the tensile strength can also consist of rods made of fiber composite material. In the DE 4040433 A1 For example, insulation elements for balconies with bent bars made of fiber composite material are described. These bars have no closed shape and are arranged in a fixed plane with a predetermined direction of action.

Eine weitere Möglichkeit des Zugtragvermögens von Beton zu verbessern, stellt das Aufkleben von textiler Bewehrung dar. In der DE 19525508 C2 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem textiles Halbzeug zur Verstärkung einer Betonkonstruktion eingesetzt wird. Derartiger Beton mit Verstärkungselementen in bestimmten Ebenen und mit definierter Ausrichtung der Verstärkungselemente wird als textilbewehrter Beton bezeichnet.Another way to improve the tensile strength of concrete, is the sticking of textile reinforcement dar. In the DE 19525508 C2 a method is described in which semi-finished textile product is used to reinforce a concrete structure. Such concrete with reinforcing elements in certain levels and with defined orientation of the reinforcing elements is referred to as textile-reinforced concrete.

Das Zugtragvermögen von Beton kann auch durch die Beigabe von geeigneten Fasern verbessert werden. Die Fasern sind im Beton gleichmäßig verteilt und weisen keine bevorzugte Wirkungsrichtung auf.The Zugtragvermögen Concrete can also be improved by the addition of suitable fibers. The fibers are evenly distributed in the concrete and have no preferred direction of action.

Als Faserbewehrungen sind Stahlfasern, Kunststofffasern, Glasfasern, Fasern aus Faserverbundwerkstoffen und natürliche Fasern bekannt.When Fiber reinforcements are steel fibers, plastic fibers, glass fibers, Fibers made of fiber composites and natural fibers known.

Hauptsächlich werden in der Baupraxis Stahlfasern eingesetzt. Stahlfaserbeton weist durch sein duktiles Verhalten eine zuverlässige Zugfestigkeit auch nach der Rissbildung auf. Die Zugfestigkeit nach der Rissbildung kann bei der Bemessung von Bauteilen aus Stahlfaserbeton angesetzt werden. Allerdings ist zu beachten, daß bei üblichen Fasergehalten das Tragvermögen des gerissenen Querschnitts kleiner ist als das Tragvermögen des ungerissenen Querschnitts.Mainly used in the construction practice of steel fibers. Steel fiber reinforced concrete shows through ductile behavior is a reliable one Tensile strength even after cracking. The tensile strength after The cracking can be used in the design of components made of steel fiber concrete be set. However, it should be noted that at conventional fiber contents, the buoyancy of the Cracked cross-section is smaller than the buoyancy of the non-cracked cross section.

Die Anhebung des Tragvermögens eines gerissenen Faserbetonquerschnitts auf das Tragvermögen des ungerissenen Querschnitts durch den Einsatz von sehr hohen Stahlfasergehalten ist deshalb nicht möglich, weil der Beton bei Fasergehalten über 120 kg/m3 nicht mehr zuverlässig verarbeitet werden kann.The increase of the buoyancy of a cracked fiber concrete section on the buoyancy of the non-cracked cross section through the use of very high steel fiber contents is therefore not possible because the concrete at fiber contents above 120 kg / m 3 can no longer be reliably processed.

Kunststofffaserbeton wird hergestellt, um das Brandwiderstandsverhalten zu verbessern, die Schwindrissbildung im jungen Beton zu reduzieren und um die Grünstandfestigkeit zu erhöhen.Plastic fiber concrete is manufactured to improve the fire resistance behavior, to reduce shrinkage cracking in young concrete and around the Green strength to increase.

Bei glasfasermodifiziertem Beton wird die Bildung von Schwindrissen verringert, die Grünstandfestigkeit verbessert und, abhängig von der Dosierung, die Biegezugfestigkeit erhöht.at Glass-fiber-modified concrete becomes the formation of shrinkage cracks reduces the green steadiness improved and, depending from the dosage, which increases flexural strength.

Faserbeton mit natürlichen Fasern wird wegen der meist geringen Alkalibeständigkeit der Fasern selten eingesetzt.fiber concrete with natural Fibers become rare because of the usually low alkali resistance of the fibers used.

Kohlenstofffasern weisen zwar eine sehr hohe Bruchfestigkeit auf, sind aber so dünn (Durchmesser 10 bis 20 Mikrometer), daß sie aus Gründen der Verarbeitbarkeit nur in kurzen Längen der Betonmischung beigefügt werden können und dadurch nur die Zugfestigkeit des Zementsteins erhöhen. Die Zugfestigkeit der Grenzschicht zwischen Zuschlagkorn und Zementstein ist aber kleiner als die Zugfestigkeit des Zementsteins, sodass das Nachrissverhalten durch die Beimengung von Kohlenstofffasern nur unwesentlich beeinflußt wird. Andere Fasern die mit größeren Durchmessern hergestellt werden wie z.B. Polypropylenfasern (Durchmesser bis 0,5 mm) haben wiederum einen so geringen Elastizitätsmodul, daß die mechanische Wirkung der Fasern im gerissenen Festbeton vernachlässigbar ist.Carbon fibers Although they have a very high breaking strength, but are so thin (diameter 10 to 20 microns) that they because of Workability only in short lengths attached to the concrete mix can be and thereby only increase the tensile strength of the cement paste. The tensile strength but the boundary layer between aggregate and cement stone is smaller than the tensile strength of the cement paste, so the Nachrissverhalten is influenced only insignificantly by the addition of carbon fibers. Other fibers with larger diameters be prepared as e.g. Polypropylene fibers (diameter up to 0.5 mm) again have such a low modulus of elasticity, that the mechanical effect of the fibers in cracked hardened concrete negligible is.

Mit der Beigabe von Kunststofffasern, Glasfasern und natürlichen Fasern wird keine nennenswerte Verbesserung des Nachrissverhaltens des erhärteten Betons erreicht.With the addition of plastic fibers, glass fibers and natural Fibers will not be a significant improvement in the Nachrissverhaltens of the hardened Concrete reached.

Fasern aus Faserverbundwerkstoff bestehen aus parallel angeordneten Fasern, die in eine Reaktionsharzmatrix eingebettet sind. Übliche Faserarten sind Kohlenstoff-, Glas-, und Aramidfasern. Für die Matrix können gemagerte Epoxidharze, ungesättigte Polyestherharze und Vinylestherharze verwendet werden. Die Fasern weisen ein elastisches und sprödes Werkstoffverhalten auf. Die Matrix bewirkt die Vergleichmäßigung der Faserkräfte und die Kraftüberleitung von gebrochenen zu intakten Fasern durch Verbund. Darüber hinaus reduziert die Matrix die Querdruckempfindlichkeit der Fasern.fibers made of fiber composite material consist of parallel fibers, which are embedded in a reaction resin matrix. Common types of fibers are Carbon, glass, and aramid fibers. For the matrix can lean Epoxy resins, unsaturated polyester resins and vinyl ester resins. The fibers have an elastic and brittle Material behavior on. The matrix causes the equalization of fiber forces and the power transmission from broken to intact fibers through composite. Furthermore the matrix reduces the transverse pressure sensitivity of the fibers.

Faserbeton mit Fasern aus Verbundwerkstoff weist nach der Rissbildung ein ähnliches Verhalten auf wie Stahlfaserbeton. Die Nachrisszugfestigkeit ist zwar geringer als die Betonzugfestigkeit, kann aber für statische Nachweise angesetzt werden.Fiber concrete with composite fibers exhibits similar behavior after cracking as does steel fiber reinforced concrete. The Nachrisszugfestigkeit is less than the concrete tensile strength can but be used for static evidence.

Die Verankerung von Stahlfasern und Fasern aus Faserverbundwerkstoff im Beton erfolgt über Verbund. Bei der Rissbildung kommt es in der Regel zu einem Herausziehen der Faser im gerissenen Querschnitt und damit zu einem duktilen Nachrissverhalten.The Anchoring of steel fibers and fibers made of fiber composite material in the concrete takes over Composite. Cracking usually causes it to be pulled out the fiber in the cracked cross section and thus a ductile Nachrissverhalten.

Zur besseren Verankerung von Stahlfasern sind Fasern mit geschlossenen Formen vorgeschlagen worden.to better anchoring of steel fibers are fibers with closed Forms have been proposed.

In der US 1,913,707 werden ringförmige Stahlfasern mit Drahtdurchmessern von 1,5 mm bis 6 mm beschrieben. Die Form der Fasern wird durch Biegen hergestellt, die beiden Enden werden nicht kraftschlüssig verbunden.In the US 1,913,707 Ring-shaped steel fibers with wire diameters from 1.5 mm to 6 mm are described. The shape of the fibers is made by bending, the two ends are not frictionally connected.

In der US 3,616,589 sind ringförmige Fasern dargestellt, deren Enden durch Schweißen oder plastische Verformung durch Verdrillen der Drahtenden miteinander verbunden sind. Die Möglichkeit, ringförmige Stahlfasern durch das Abtrennen von kurzen Stücken aus nahtlosen Stahlrohren zu erzeugen, wird aufgezeigt.In the US 3,616,589 are annular fibers are shown, whose ends are connected by welding or plastic deformation by twisting the wire ends together. The possibility of producing annular steel fibers by cutting short pieces from seamless steel tubes is shown.

Das Schweißen von dünnen Stahldrähten ist für Stahlfestigkeiten bis ca. 500 MPa möglich, mit sehr großem Aufwand bis maximal 700 MPa. Das Verdrillen von Drahtenden ist ein aufwendiger Prozeß und auch nur mit Drahtfasern aus Stahl mit geringer Festigkeit möglich. Drahtfasern aus nahtlosen Stahlrohren sind auf Grund der lieferbaren Rohre ebenfalls auf niedrige Stahlfestigkeiten beschränkt.The welding of thin steel wires is for Steel strengths up to 500 MPa possible, with great effort up to a maximum of 700 MPa. The twisting of wire ends is a complicated Process and also possible only with wire fibers of steel with low strength. wire fibers made of seamless steel tubes are also due to the available tubes limited to low steel strengths.

Ein Nachteil bei der Verwendung von Stahlfasern kann sein, daß die Fasern an der Oberfläche und in der oberflächennahen Betonschicht korrodieren, damit wirkungslos werden und Rostspuren hinterlassen.One Disadvantage of using steel fibers may be that the fibers on the surface and in the near-surface Concrete layer corrode, thus ineffective and rust marks leave.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Bewehrungselement zur Bewehrung von Beton zu schaffen, das gegenüber den bekannten Ausführungen von Fasern zur Herstellung von Faserbeton eine höhere Tragfähigkeit, eine wirkungsvollere Verankerung, und keine Korrosionsanfälligkeit aufweist sowie eine bessere Verarbeitbarkeit des Betons ermöglicht.The Object of the present invention is a reinforcing element to provide reinforcement of concrete, compared to the known designs of fibers for making fiber concrete a higher load capacity, a more effective Anchoring, and has no susceptibility to corrosion and a better processability of the concrete allows.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung dieser Aufgabe durch die Herstellung von ringförmigen Bewehrungselementen aus Faserverbundwerkstoff.According to the invention the solution this task by the production of annular reinforcing elements made of fiber composite material.

Faserverbundwerkstoffe aus Kohlenstofffasern sind bereits mit Bruchspannungen von über 5000 MPa erhältlich. Ein ringförmiges Bewehrungselement kann durch das Aufwickeln der Kohlenstofffaser auf einer geeigneten Form und das Einbetten in eine Reaktionsharzmatrix erfolgen. Der Anfang und das Ende der Kohlenstofffaser sind über Verbundspannung im Reaktionsharz verankert.Composites made of carbon fibers are already with breaking stresses of over 5000 MPa available. An annular Reinforcement element can be made by winding up the carbon fiber on a suitable mold and embedded in a reaction resin matrix respectively. The beginning and the end of the carbon fiber are over composite tension anchored in the reaction resin.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung von ringförmigen Bewehrungselementen aus Faserverbundwerkstoff besteht in der Erzeugung von dünnen Rohren aus Faserverbundwerkstoff und dem anschließenden Abtrennen von ringförmigen Elementen.A another possibility for the production of annular Reinforcement elements made of fiber composite material consists in the production of thin pipes made of fiber composite material and the subsequent separation of annular elements.

Der Querschnitt und die Form des Bewehrungselements aus Faserverbundwerkstoff wird entsprechend der Festigkeit des Betons festgelegt.Of the Cross-section and the shape of the reinforcing element made of fiber composite material is determined according to the strength of the concrete.

Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert ist.details and embodiments of the invention are the following description can be found in the invention with reference to the illustrated in the drawing embodiment described in more detail and explained is.

Es zeigtIt shows

1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Bewehrungselements 1 a view of a reinforcing element according to the invention

2 einen Querschnitt längs der Linie II-II in 1 2 a cross section along the line II-II in 1

3 ein erfindungsgemäßes Bewehrungselement im erhärteten Beton 3 an inventive reinforcing element in the hardened concrete

4 eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bewehrungselements 4 a view of a second embodiment of the reinforcing element according to the invention

5 einen Querschnitt längs der Linie V-V in 4 5 a cross section along the line VV in 4

6 einen Längsschnitt einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bewehrungselements 6 a longitudinal section of a third embodiment of the reinforcing element according to the invention

Im Folgenden wird zunächst auf die 1 und 2 genommen.The following is first on the 1 and 2 taken.

Eine Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bewehrungselements 10 ist in 1 dargestellt.A view of a first embodiment of a reinforcing element according to the invention 10 is in 1 shown.

Das Bewehrungselement 10 weist zwei gerade Teilstücke und zwei Endbereiche mit halbkreisförmigen Krümmungen auf Gemäß 2 ist der Querschnitt des Bewehrungselements 10 annähernd rechteckig, wobei die Höhe des Querschnitts mit 14 und die Breite mit 13 bezeichnet sind.The reinforcement element 10 has two straight sections and two end sections with semicircular curves 2 is the cross section of the reinforcement element 10 approximately rectangular, the height of the cross section with 14 and the width with 13 are designated.

Die Verankerung des Bewehrungselements 10 im Beton erfolgt über Druckspannungen in den gekrümmten Endbereichen. Der Krümmungsradius und die Abmessungen des Querschnitts des Bewehrungselements 10 sind in Abhängigkeit von der Bruchspannung des Bewehrungselements 10 und der aufnehmbaren Druckspannung des Betons 40 zu wählen.The anchoring of the reinforcement element 10 in the concrete occurs via compressive stresses in the curved end regions. The radius of curvature and the dimensions of the cross section of the reinforcing element 10 are dependent on the breaking stress of the reinforcing element 10 and the compressive compressive stress of the concrete 40 to choose.

Im Gegensatz zu Stahl mit einem ausgeprägten Fließvermögen weisen Faserverbundwerkstoffe mit Kohlenstofffasern ein linear elastisches Verhalten bis zum Bruch auf. Für die Verwendung als Bewehrungselement 10 in Beton 40 mit einem duktilen Nachrissverhalten sind Faserverbundwerkstoffe dennoch geeignet. Wird die Länge des Bewehrungselements 10 in 1 beispielsweise mit 50 mm, die Bruchspannung mit 2000 MPa und der Elastizitätsmodul mit 200 000 MPa angenommen, wird eine Rißbreite von 50·2000/200 000 gleich 0,5 mm aufgenommen.In contrast to steel with a pronounced fluidity, fiber composites with carbon fibers have a linear elastic behavior until breakage. For use as a reinforcing element 10 in concrete 40 with a ductile Nachrissverhalten fiber composites are still suitable. The length of the reinforcement element 10 in 1 For example, assuming 50 mm, the breaking stress of 2000 MPa and the elastic modulus of 200,000 MPa, a crack width of 50 × 2,000 / 200,000 equal to 0.5 mm is adopted.

Zur Erreichung eines ausgeprägten Rissbildes im Betonbauteil kann es vorteilhaft sein, die Oberfläche 16 des Bewehrungselements 10 so auszubilden, daß es eine geringe Verbundfestigkeit zum Betonbauteil aufweist. Damit wird erreicht, daß die von dem Bewehrungselement 10 aufgenommene Kraft vorwiegend über Druckspannungen und nicht über Verbundspannungen auf den Beton 40 übertragen wird.To achieve a pronounced crack pattern in the concrete component, it may be advantageous to use the surface 16 of the reinforcement element 10 so that it has a low bond strength to the concrete component. This ensures that the of the reinforcing element 10 recorded force mainly on compressive stresses and not on composite stresses on the concrete 40 is transmitted.

Zur günstigen Beeinflussung des Nachrissverhaltens wird es vorteilhaft sein, die Abmessungen des Bewehrungselements 10 auf den Durchmesser der Zuschlagkörner 42 abzustimmen. Mit ausreichend groß gewählten Abmessungen wird erreicht, daß nicht nur die Zugtragfähigkeit des Zementsteins sondern die Zugtragfähigkeit der Grenzfläche zwischen Zuschlagkörnern 42 und Zementstein erhöht wird.For a favorable influence on the Nachrissverhaltens it will be advantageous, the dimensions of the reinforcing element 10 on the diameter of the aggregate grains 42 vote. With dimensions chosen sufficiently large it is achieved that not only the tensile strength of the cement paste but the Zugtragfähigkeit the interface between aggregate grains 42 and cement stone is increased.

Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Bewehrungselements 10 gegenüber Stahlfasern ist, daß es wegen der höheren Tragfähigkeit des Bewehrungselements 10 und der zuverlässigen Verankerung über Druckspannungen im Beton 40 möglich ist, einen bewehrten Beton herzustellen, der im gerissenen Querschnitt eine höhere Zugkraft oder ein höheres Biegemoment aufnehmen kann als der ungerissene Betonquerschnitt. Das bedeutet, daß die Nachrisszugfestigkeit eines mit dem erfindungsgemäßen Bewehrungselement 10b ewehrten Betons 40 höher sein kann als die Zugfestigkeit des Betons 40.The main advantage of the reinforcing element according to the invention 10 compared to steel fibers is that because of the higher load capacity of the reinforcing element 10 and reliable anchoring over compressive stresses in concrete 40 it is possible to produce a reinforced concrete, which can absorb a higher tensile force or a higher bending moment in the cracked cross section than the non-cracked concrete cross section. This means that the Nachrisszugfestigkeit a with the inventive reinforcing element 10b reinforced concrete 40 may be higher than the tensile strength of the concrete 40 ,

Unterstützt wird dieses für die Anwendung von Beton 40 für tragende Bauteile wesentliche Verhalten durch die geschlossene Form des Bewehrungselements 10, die hohe Dosierungen der Bewehrungselemente 10 unter Beachtung einer guten Verarbeitbarkeit zuläßt und die in 3 dargestellte Möglichkeit der Verformung der Bewehrungselemente 10 durch die Zuschlagkörner 42, die zu einer besseren Verarbeitbarkeit und einem dichteren Korngefüge beiträgt. Das für die Verformbarkeit des Bewehrungselements 10 maßgebende Verhältnis von Dehnsteifigkeit zur Biegesteifigkeit ist für ein Bewehrungselement 10 mit rechteckigem Querschnitt mit einer Breite 13 und einer Höhe 14 gleich 12 dividiert durch Höhe 14 des Querschnitts des Bewehrungselements 10 zum Quadrat. Durch die Reduzierung der Höhe 14 des Querschnitts des Bewehrungselements 10 kann die angestrebte Verformbarkeit des Bewehrungselements 10 erreicht werden.This is supported for the application of concrete 40 for load-bearing components essential behavior due to the closed shape of the reinforcing element 10 , the high dosages of the reinforcing elements 10 considering a good processability and the in 3 illustrated possibility of deformation of the reinforcing elements 10 through the aggregate grains 42 which contributes to better processability and a denser grain structure. That for the deformability of the reinforcement element 10 The decisive ratio of the expansion stiffness to the bending stiffness is for a reinforcing element 10 with rectangular cross-section with a width 13 and a height 14 equal 12 divided by height 14 of the cross section of the reinforcing element 10 to square. By reducing the height 14 of the cross section of the reinforcing element 10 can the desired deformability of the reinforcing element 10 be achieved.

In 4 ist eine Ansicht des erfindungsgemäßen Bewehrungselements 10 gemäß 1 in einer abgewandelten Ausführungsform dargestellt.In 4 is a view of the reinforcing element according to the invention 10 according to 1 shown in a modified embodiment.

Das Bewehrungselement 10 weist einen ellipsenförmigen Grundriß und gemäß 5 einen kreisförmigen Querschnitt auf. Das Verhältnis von Dehnsteifigkeit zur Biegesteifigkeit für ein Bewehrungselement 10 mit kreisförmigem Querschnitt ist gleich 16 dividiert durch den Durchmesser des Querschnitts zum Quadrat. Die Verformbarkeit des Bewehrungselements 10 beim Herstellen und Verarbeiten des Betons 40 kann über die Wahl des Durchmessers eingestellt werden.The reinforcement element 10 has an elliptical plan view and according to 5 a circular cross section. The ratio of tensile stiffness to bending stiffness for a reinforcing element 10 with circular cross section is equal to 16 divided by the diameter of the cross section to the square. The deformability of the reinforcement element 10 during the manufacture and processing of the concrete 40 can be adjusted via the choice of the diameter.

In 6 ist eine Ansicht des erfindungsgemäßen Bewehrungselements 10 gemäß 1 in einer abgewandelten Ausführungsform dargestellt.In 6 is a view of the reinforcing element according to the invention 10 according to 1 shown in a modified embodiment.

Das Bewehrungselement 10 weist einen kreisförmigen Grundriß auf, was bezüglich des Wirkungsgrades des Bewehrungselements 10 besonders günstig ist, weil es für Rissebenen die normal zur Zeichnung verlaufen und die in einem gewissen Abstand vom Rand des Bewehrungselements 10 schneiden, die gleiche Tragfähigkeit aufweist. Gerade Stahldrahtfasern weisen hingegen bezüglich der Rissebene eine bevorzugte Wirkungsrichtung und damit eine geringere Tragfähigkeit auf, falls die Rissebene nicht normal zur Faser verläuft.The reinforcement element 10 has a circular outline, which in terms of the efficiency of the reinforcing element 10 is particularly favorable, because it is normal for cracks planes to the drawing and at a certain distance from the edge of the reinforcing element 10 cut, has the same load capacity. By contrast, straight steel wire fibers have a preferred direction of action with respect to the crack plane and thus a lower load capacity if the crack plane does not run normal to the fiber.

1010
Bewehrungselementreinforcing element
1313
Breite des Querschnitts des Bewehrungselements (bei rechteckigem Querschnitt)width the cross-section of the reinforcement element (for rectangular cross section)
1414
Höhe des Querschnitts des Bewehrungselements (bei rechteckigem Querschnitt)Height of the cross section of the reinforcement element (with rectangular cross-section)
1616
Oberfläche des BewehrungselementsSurface of the reinforcement element
4040
Betonconcrete
4242
Zuschlagkornsurcharge grain

Claims (1)

Verwendung von ringförmigen Faserverbundwerkstoffen als Bewehrungselemente in Beton, wobei – der Querschnitt der Ringebene ellipsenförmig, insbesondere kreisförmig, oder der eines Rechtecks mit abgerundeten Ecken ist und – die Elemente aus parallel angeordneten und in eine Kunstharzmatrix eingebetteten Kohlenstoff- oder Aramidfasern bestehen.Use of annular Fiber composites as reinforcing elements in concrete, wherein - the cross section the ring plane elliptical, especially circular, or is a rectangle with rounded corners and - the Elements arranged in parallel and embedded in a resin matrix Carbon or aramid fibers exist.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITVI20110153A1 (en) * 2011-06-13 2012-12-14 Matassina Srl REINFORCED REINFORCEMENT ELEMENT FOR CONCRETE STRUCTURES AND STRUCTURAL ELEMENT IN CONCRETE USING THAT REFINED REFINEMENT ELEMENT
ITUB20152899A1 (en) * 2015-07-22 2017-01-22 Piemonte Mauro REINFORCED CEMENTITIOUS CONGLOMERATE
CN107366388A (en) * 2017-07-26 2017-11-21 哈尔滨工业大学 A kind of closed square-section FRP stirrups and preparation method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3616589A (en) * 1968-10-31 1971-11-02 James L Sherard Fiber reinforced concrete
EP0242212B1 (en) * 1986-04-16 1990-07-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Composite material including matrix metal and closed loop configuration reinforcing fiber component made of carbon fibers with moderate young's modulus, and method for making the same
DE4040433A1 (en) * 1990-12-18 1992-06-25 Strabag Bau Ag Load bearing insulating member for building construction - has fibre reinforced resin rods embedded in resin compound with graduated size spherical filler beads
DE19525508C2 (en) * 1994-08-16 1999-01-21 Hochtief Ag Hoch Tiefbauten Process for improving the load-bearing capacity of components made of reinforced concrete or masonry

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3616589A (en) * 1968-10-31 1971-11-02 James L Sherard Fiber reinforced concrete
EP0242212B1 (en) * 1986-04-16 1990-07-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Composite material including matrix metal and closed loop configuration reinforcing fiber component made of carbon fibers with moderate young's modulus, and method for making the same
DE4040433A1 (en) * 1990-12-18 1992-06-25 Strabag Bau Ag Load bearing insulating member for building construction - has fibre reinforced resin rods embedded in resin compound with graduated size spherical filler beads
DE19525508C2 (en) * 1994-08-16 1999-01-21 Hochtief Ag Hoch Tiefbauten Process for improving the load-bearing capacity of components made of reinforced concrete or masonry

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Bassan, M.: Faserbeton, Betonwerk und Fertigteil- Technik, H. 11, (1977), S. 561-564 *

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