DE19719049C1 - Method of producing textile-reinforced structural members used in building construction - Google Patents

Method of producing textile-reinforced structural members used in building construction

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    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2505/00—Industrial
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Abstract

The reinforcement material is made of heavy-duty fibres which are compatible with concrete and forms textile structures in grid formation. Rigid reinforcement bars or pipes (3) are incorporated longitudinally and transversely at the same time as the grid-formation textile structure (1) is produced. The textile structure with incorporated rigid reinforcement elements is then placed into the material-matrix in a shape and size that correspond to the finished structural member or reinforcement layer in a grid or frame. The reinforcement elements are then fixed in their final position and the tensioned textile structure is finally connected to the basic building material.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung textilbewehrter Bauelemente, beispielsweise Platten, Riegel, Stützen oder dgl., bzw. Verstärkungsschichten für Bauelemente aus mineralisch gebundenen Baustoffen, insbesondere Beton, bei dem als Bewehrungsmaterial gitterartige Textilstrukturen aus betonverträglichen Hochleistungsfasern eingesetzt werden. Das Verfahren eignet sich zur Fertigung von Bauelementen bzw. Verstärkungsschichten, vorzugsweise von vorgefertigten Formteilen mit geringer Masse und günstigeren Elementemaßen durch Wegfall der Stahlarmierung. Nach diesem Verfahren können Bauelemente für die verschiedensten Anwendungsgebiete, wie zum Beispiel verlorene Schalungen, Boden-, Fassaden- und Balkonplatten oder dgl., mit einer entsprechenden Armierung versehen werden.The invention relates to a method for producing textile-reinforced components, for example plates, bars, supports or the like., or reinforcing layers for components made of mineral-bound building materials, in particular concrete, in which the reinforcement material lattice-like textile structures made of concrete-compatible high-performance fibers are used. The method is suitable for the production of components or reinforcement layers, preferably of prefabricated molded parts with low mass and cheaper Element dimensions by eliminating the steel reinforcement. After this procedure you can Components for a wide range of applications, such as lost ones Formwork, floor, facade and balcony slabs or the like, with a corresponding Reinforcement.

Zur Erhöhung der Festigkeit in Betonelementen oder anderen Kunststeinen sind Stahlbewehrungen bekannt. Diese werden als vorgefertigte Elemente in Quer- und Längsrichtung mehrdimensional meist in Handarbeit eingelegt, die sehr arbeits- und kostenaufwendig ist.To increase the strength in concrete elements or other artificial stones are Steel reinforcements known. These are considered pre-made elements in cross and Longitudinal multidimensional mostly inlaid by hand, the very labor and is expensive.

Des weiteren ist bereits bekannt, zur Bewehrung textile oder andere hochpolymere Stoffe in Faser-, Strang- und Bandform sowie Fadenkonstruktionen und Faservliese einzusetzen. Aus der DD 210 102 ist beispielsweise eine linienförmige Bewehrung in Form von Kernmantelkonstruktionen bekannt, die einen zugtragenden dehnbaren flexiblen, vorzugsweise textilen Kein aufweist, der von weiteren Bestandteilen umgeben und mit diesen kraftschlüssig verbunden ist. Bei dieser textilen Bewehrung handelt es sich ausschließlich um eine Transportbewehrung, die zu keiner Erhöhung der Biegezugfestigkeit führt. Zum anderen bestehen die Nachteile dieser bekannten Bewehrung darin, daß die Lagefixierung des Bewehrungsmaterials bei der Herstellung des Bauteiles aus Beton nicht ausreichend gewährleistet ist, was zu einer ungleichmäßigen Bewehrung innerhalb des Bauteiles führt.Furthermore, it is already known to reinforce textile or other highly polymeric substances in To use fiber, strand and ribbon form as well as thread constructions and non-woven fabrics. Out DD 210 102 is, for example, a linear reinforcement in the form of Kernmantel constructions known to have a tensile flexible, preferably Textile None, which is surrounded by other components and with these non-positively connected is. This textile reinforcement is only one Transport reinforcement that does not increase the bending tensile strength. On the other hand The disadvantages of this known reinforcement are that the position of the Reinforcement material is not sufficient when manufacturing the concrete component is guaranteed, which leads to an uneven reinforcement within the component.

In der DD 275 008 ist ein Verfahren zur Lagefixierung linienförmiger flexibler Bewehrungselemente beschrieben, das bei der vertikalen Fertigung von plattenförmigen Bauelementen angewendet wird. Dabei werden linienförmige flexible Bewehrungsseile parallel zueinander in Abständen mit einem Flächengebilde verbunden. Dieses Verfahren ist nur für die vertikale Herstellung von Bauteilen anwendbar, da das Flächengebilde als Trägerelement für die Bewehrungsseile nur in einem entspannten Zustand eingesetzt werden kann. Die Lagefixierung der Bewehrungsseile erfolgt direkt beim Einfüllen des Baustoffes in die Form, weil der Baustoff das Flächengebilde in der Form strafft. Die Anwendung dieses Verfahren für eine horizontale Fertigung von Bauteilen bzw. gewölbten oder anderweitig verformten Bauteilen ist damit nicht möglich.DD 275 008 describes a method for fixing the position of flexible lines Reinforcement elements described in the vertical production of plate-shaped Components is applied. In doing so, linear flexible reinforcement ropes become parallel connected to each other at intervals with a fabric. This procedure is only for those vertical manufacture of components applicable because the fabric as a support element for the reinforcement ropes can only be used in a relaxed state. The The reinforcement ropes are fixed in position directly when the building material is poured into the mold, because the building material tightens the fabric. Applying this procedure for  horizontal production of components or curved or otherwise deformed Components are not possible with it.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren zur Herstellung von textilbewehrten Bauelementen zu schaffen, bei dem das textile Bewehrungsmaterial entsprechend der geforderten Form und Funktion des fertigen Bauelementes durch günstige Auswahl des Materialeinsatzes und der Textilstruktur nach einer wirtschaftlich effektiven Technologie vorgefertigt und ohne weitere zusätzliche Hilfsmittel und Arbeitsprozesse zur Lagefixierung in die Materialmatrix unabhängig von der Form und Größe der herzustellenden Bauteile eingelegt und anschließend mit dem Baustoff verbunden werden kann.The object of the invention is therefore to provide a method for producing to create textile-reinforced components using the textile reinforcement material according to the required shape and function of the finished component by cheap Selection of the material used and the textile structure according to an economically effective Technology prefabricated and without any additional tools and work processes Position fixation in the material matrix regardless of the shape and size of the to be produced Components can be inserted and then connected to the building material.

Gelöst wird die Aufgabe durch das im Anspruch 1 beschriebene Verfahren. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The object is achieved by the method described in claim 1. Beneficial Further developments are described in the subclaims.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Möglichkeit geschaffen, Bauteile mit einer vorgefertigten textilen Bewehrungsstruktur herzustellen, wobei ohne zusätzliche Hilfsmittel und Arbeitsaufwand die Bewehrungselemente lagefixiert in die Grundmaterialmatrix eingelegt und anschließend eingearbeitet werden können. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß sich mit diesem Verfahren Bauteile in allen geometrischen Formen, beispielsweise auch gebogene bzw. gewölbte Bauteile, fertigen lassen, da die textile Bewehrungsstruktur mit den eingearbeiteten Bewehrungselementen vor Einlegen in die Matrix in der entsprechend erforderlichen Form vorgespannt werden kann.The method according to the invention creates the possibility of using components with a to produce prefabricated textile reinforcement structure, without additional aids and workload, the reinforcement elements are fixed in position in the base material matrix and can then be incorporated. Another major advantage is that with this method components in all geometric shapes, for example also curved or arched components, because the textile reinforcement structure with the incorporated reinforcement elements before inserting them into the matrix accordingly required shape can be biased.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung liegen in der Nutzung der Korrosionsbeständigkeit der textilen Bewehrungskonstruktion und damit in der Verringerung der bei der Stahlbewehrung erforderlichen Betonabdeckung. Dadurch können die textilen Bewehrungen oberflächennah besonders günstig in der Zugzone eingesetzt werden, woraus sich neue Abmessungen für die Bauelemente, geringere Masse und verbesserte Handlingseigenschaften ergeben. Außerdem kann die verwendete textile Bewehrung unabhängig vom Verarbeitungsort und der Verarbeitungszeit hergestellt werden, da sie besonders günstig lager- und transportfähig ist. Die Anpassung an unterschiedliche Abmessungen und Formen der verschiedenen Bauelemente ist ebenfalls gewährleistet.Further advantages of the solution according to the invention lie in the use of the Corrosion resistance of the textile reinforcement construction and thus in the reduction the concrete cover required for steel reinforcement. This allows the textile Reinforcements near the surface can be used particularly cheaply in the tensile zone, from which new dimensions for the components, lower mass and improved Handling properties result. In addition, the textile reinforcement used regardless of the processing location and the processing time, as they is particularly cheap to store and transport. Adapting to different Dimensions and shapes of the various components are also guaranteed.

AusführungsbeispielEmbodiment

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen in The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. The associated drawings show in  

Fig. 1 eine textile Bewehrungstruktur mit parallel liegenden Bewehrungselementen, die quer in ein quadratmaschennetzartiges Kettengewirke eingebunden sind, Fig. 1 is a textile reinforcement structure with parallel reinforcing elements which are cross-linked in a square net-mesh-like warp,

Fig. 2 einen Bindepunkt eines Bewehrungselementes in dem Kettengewirke ent­ sprechend der Einzeilheit X in Fig. 1, Fig. 2 shows a binding point of a reinforcing element in the warp accordingly the Einzeilheit X in Fig. 1,

Fig. 3 eine Bewehrungstruktur nach Fig. 1, die rahmenförmig durch zusätzlich eingefügte Stäbe gespannt ist, Fig. 3 is a reinforcement structure according to Fig. 1, which is like a frame tensioned by additionally inserted rods,

Fig. 4 eine Bewehrungsstruktur nach Fig. 1 in einem vorgespannten Zustand für ein gewölbtes Bauelement. Fig. 4 is a reinforcing structure of FIG. 1 in a biased state for a domed device.

Die in Fig. 1 dargestellte textile Bewehrungsstruktur besteht aus einem netzartigen Flächengebilde 1, beispielsweise einem Kettengewirke mit Maschenstäbchen 2, in die starre Bewehrungselemente 3 eingebunden sind. Die Bewehrungselemente 3 sind dabei als durchgehender Parallelschuß in die Wirkmaschenstäbchen 2 im Bereich der Bindepunkte 2' eingebunden (Fig. 2). Das textile Flächengebilde 1 kann auch aus im rechten Winkel zueinander kreuzenden Hochleistungsfäden bestehen, die ebenfalls von Maschenstäbchen 2 eingebunden sind. Als Bewehrungselemente 3 kommen vorzugsweise Stäbe oder stab- bzw. rohrartiges Material zum Einsatz, das endlos verarbeitet werden kann. Die starren Bewehrungselemente 3, die beispielsweise aus glasfaserverstärkten Polyester bestehen, können in dem Flächengebilde 1 in Längs- und/oder Querrichtung eingebunden werden, wobei das Einarbeiten in gleich oder unterschiedlich großen Abständen a erfolgen kann. Die Anzahl und die Geometrie der Anordnung der im Flächengebilde 1 einzuarbeitenden Bewehrungselemente 3 ist variabel und im wesentlichen von der Größe und der Funktion des herzustellenden Bauteiles abhängig. Bevor das textile Bewehrungsmaterial 1 mit den integrierten Bewehrungselementen 3 in die Materialmatrix eingelegt wird, wird dieses in einem gespannten Zustand versetzt. Dies kann entweder durch die am oberem bzw. unterem Ende A, B der Textilstruktur angeordneten Bewehrungselemente 3' erfolgen, die durch geeignete Halteelemente, welche beispielsweise direkt an der Form angeordnet sind, gehalten werden. Eine vorteilhafte Lösung für die Spannung der textilen Bewehrungsstruktur ist in der Fig. 3 gezeigt. Danach werden die in der Textilstruktur 1 verankerten Bewehrungselemente 3, 3' mit zusätzlich angeordneten Elementen 4 verbunden. Diese zusätzlichen Elemente 4, beispielsweise stab-, rohr- oder bandförmige Elemente, sind vorzugsweise an den seitlichen Rändern der Textilstruktur 1 vorgesehen. Die Elemente 3' und 4 werden unter einer bestimmten Spannung in den Verbindungspunkten 5 gitter- oder rahmenartig zusammengefügt. The textile reinforcement structure shown in FIG. 1 consists of a net-like fabric 1 , for example a warp knitted fabric with wale 2 , in which rigid reinforcement elements 3 are integrated. The reinforcement elements 3 are 'included as continuous parallel weft in the active wales 2 in the area of the bonding points 2 (Fig. 2). The textile fabric 1 can also consist of high-performance threads crossing at right angles to one another, which are also bound by wales 2 . Bars or rod-like or tubular material that can be processed endlessly are preferably used as reinforcement elements 3 . The rigid reinforcement elements 3 , which consist for example of glass fiber reinforced polyester, can be integrated in the flat structure 1 in the longitudinal and / or transverse direction, the incorporation being able to be carried out at the same or different distances a. The number and the geometry of the arrangement of the reinforcement elements 3 to be incorporated in the flat structure 1 is variable and essentially depends on the size and function of the component to be produced. Before the textile reinforcement material 1 with the integrated reinforcement elements 3 is inserted into the material matrix, it is placed in a tensioned state. This can be done either by the reinforcement elements 3 'arranged at the upper or lower end A, B of the textile structure, which are held by suitable holding elements, which are arranged directly on the form, for example. An advantageous solution for the tensioning of the textile reinforcement structure is shown in FIG. 3. Then the reinforcement elements 3 , 3 'anchored in the textile structure 1 are connected to additionally arranged elements 4 . These additional elements 4 , for example rod-shaped, tubular or band-shaped elements, are preferably provided on the lateral edges of the textile structure 1 . The elements 3 'and 4 are joined together under a certain tension in the connection points 5 in a grid or frame-like manner.

Mit dieser rahmenförmigen Anordnung des textilen Bewehrungsmaterials wird die Möglichkeit geschaffen, das textile Flächengebilde 1 im straff gespannten Zustand direkt in die Form einzulegen, so daß die eingearbeiteten Bewehrungselemente 3 bereits in der Lage fixiert sind, die sie im Bauelement einnehmen sollen. Damit kann auf zusätzliche Mittel für die Lagefixierung der Bewehrungselemente 3 im Bauteil in aufwendigen Arbeitsprozessen verzichtet werden. Die rahmenförrnige Anordnung der Bewehrungsstruktur kann in allen gewünschten Größen hergestellt werden, so daß ohne Einschränkung von Größe und Form die Bauteile auch in horizontaler Lage gefertigt werden können.With this frame-shaped arrangement of the textile reinforcement material, the possibility is created to insert the textile fabric 1 directly into the shape in the tightly tensioned state, so that the incorporated reinforcement elements 3 are already fixed in the position which they are to take up in the component. This means that additional means for fixing the position of the reinforcement elements 3 in the component in complex work processes can be dispensed with. The frame-shaped arrangement of the reinforcement structure can be produced in all desired sizes, so that the components can also be manufactured in a horizontal position without restriction of size and shape.

Durch die Vorgabe der entsprechender Spannung in den Elementen 3', 4 kann ein Ausbiegen bzw. Auswölben der Bewehrungsstruktur erzielt werden, mit der entsprechend geformte Bauteile mit ausreichender Bewehrung schneller gefertigt werden können. Je nach Dicke der zu fertigenden Bauteile können mehrere Bewehrungstrukturen innerhalb eines Bauteiles übereinander eingelegt werden. Zusätzlich zu den starren Bewehrungselementen 3 können weitere textile oder nichttextile biegeelastische Armierungen in die Bewehrungsstruktur eingearbeitet werden.By specifying the corresponding tension in the elements 3 ', 4 , a bending or bulging of the reinforcement structure can be achieved, with which correspondingly shaped components with sufficient reinforcement can be manufactured more quickly. Depending on the thickness of the components to be manufactured, several reinforcement structures can be inserted one above the other within a component. In addition to the rigid reinforcement elements 3 , further textile or non-textile, flexible elastic reinforcements can be incorporated into the reinforcement structure.

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung textilbewehrter Bauelemente bzw. Verstärkungsschichten für Bauelemente aus mineralisch gebundenen Baustoffen, insbesondere aus Beton, bei dem als Bewehrungsmaterial gitterartige Textilstrukturen aus betonverträglichen Hochleistungs­ fasern verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung der gitter­ artigen Textilstruktur (1) gleichzeitig starre Bewehrungselemente (3) in Längs- und/oder Querrichtung eingearbeitet werden, danach die mit den starren Bewehrungselementen (3) ausgestattete Textilstruktur in der dem fertigen Bauelement bzw. der Verstärkungsschicht entsprechenden Form und Abmessung gitter- oder rahmenartig gespannt in die Material­ matrix eingelegt wird, wobei die Bewehrungselemente (3) in ihrer Lage endgültig fixiert werden, und anschließend die gespannte Textilstruktur (1) mit dem Grundbaustoff formschlüssig verbunden wird.1. Process for the manufacture of textile-reinforced components or reinforcing layers for components made of mineral-bound building materials, in particular concrete, in which mesh-like textile structures made of high-performance concrete compatible with concrete are used as reinforcement material, characterized in that at the same time rigid in the manufacture of the mesh-like textile structure ( 1 ) reinforcement elements (3) are incorporated in the longitudinal and / or transverse direction, after which in the latticed the finished component or the reinforcement layer corresponding shape and dimension with the rigid reinforcing elements (3) equipped textile structure or frame-like tensioned is inserted matrix in the material, wherein the reinforcement elements ( 3 ) are finally fixed in their position, and then the tensioned textile structure ( 1 ) is positively connected to the basic building material. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die starren Bewehrungselemente (3, 3') in Form von Stäben oder stab- bzw. rohrartigem Endlosmaterial eingearbeitet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the rigid reinforcement elements ( 3 , 3 ') are incorporated in the form of bars or rod-like or tubular continuous material. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die starren Bewehrungs­ elemente (3, 3') in unterschiedlichen Abständen eingearbeitet sind.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the rigid reinforcement elements ( 3 , 3 ') are incorporated at different intervals. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die starren Bewehrungselemente (3, 3') gitter- oder rahmenartig eingebunden werden.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the rigid reinforcement elements ( 3 , 3 ') are integrated like a grid or frame. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich stabartige Elemente (4) nachträglich im Winkel zu den eingebundenen starren Bewehrungs­ elementen (3, 3') eingefügt werden.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that additional rod-like elements ( 4 ) are subsequently inserted at an angle to the integrated rigid reinforcement elements ( 3 , 3 '). 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Elemente (4) mit einer bestimmten Vorspannung eingefügt werden.6. The method according to claim 5, characterized in that the additional elements ( 4 ) are inserted with a certain bias. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in das Bewehrungsmaterial weitere textile oder nichttextile Armierungen zwischen die starren Bewehrungselemente (3, 3') eingearbeitet werden.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that in the reinforcement material further textile or non-textile reinforcements between the rigid reinforcement elements ( 3 , 3 ') are incorporated. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewehrungsmaterial oberflächennah im Bauelement eingebunden wird. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the Reinforcement material is integrated near the surface in the component.   9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewehrungsmaterial mehrschichtig im Bauelement eingebunden wird.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the Reinforcement material is integrated into the component in multiple layers. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein endlos vorgefertigtes Bewehrungsmaterial verwendet wird.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that an endless prefabricated reinforcement material is used. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß =ein Bewehrungsmaterial mit vorher bestimmbaren Abmessungen verwendet wird.11. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that = a Reinforcement material with predeterminable dimensions is used.
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