DE19753784C2 - Fasteners for an anchor bolt - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Befestigungsmittel zum An bringen eines Ankerbolzens in einem Bauteil aus Beton, Gestein oder dergleichen, wobei in ein zylindrisches Bohrloch eine mit Verbundmörtel gefüllte und beim Ein bringen des Ankerbolzens zerstörbare Patrone eingesetzt ist, und der Verbundmörtel aus einem Harz, einem Härter, einem Quarz und einem Füllstoff besteht.The invention relates to a fastener for bringing an anchor bolt into a concrete component, Rock or the like, being in a cylindrical Drill hole one filled with composite mortar and at the bring the anchor bolt inserted destructible cartridge is, and the composite mortar from a resin, a Hardener, a quartz and a filler.
Derartige Ankerbolzen sind bekannt und gewährleisten keine sichere Befestigung derselben in der Rißzone einer Decke. Verläuft ein Riß im Bauwerk durch das Bohrloch, in dem der Ankerbolzen eingemörtelt ist, so kann es bei einem Aufweiten des Bohrloches infolge des sich öffnenden Risses dazu kommen, daß der Riß entlang dem Umfang der um die Ankerstange gebildeten Mörtel schale also der Bohrlochwand läuft und sich dabei die Verbindung der Mörtelschale mit dem Bauwerk löst, so daß der Ankerbolzen mit der Mörtelschale herausfallen kann. Such anchor bolts are known and ensure no secure attachment of the same in the crack zone a blanket. If there is a crack in the structure Borehole in which the anchor bolt is mortared, see above it may be due to the expansion of the borehole opening crack come along that crack the amount of mortar formed around the anchor rod So the wall of the borehole is running and the Connection of the mortar shell to the building detaches, see above that the anchor bolt with the mortar shell fall out can.
In der WO-A-8807141 und der WO-A-8807142 wird vorge schlagen, die Mantelfläche des Befestigungsabschnittes des Ankerbolzens reibungsarm und wenig haftend auszu bilden, um beim Auftreten eines Risses durch die Mörtelschale ein Ablösen der Mörtelschale von der Bohr lochwand zu verhindern und stattdessen eine Verschie bung der Ankerstange gegenüber der Mörtelschale möglich zu machen. Durch diese axiale Bewegung der Ankerstange soll ein Spreizdruck auf die Mörtelschale ausgeübt wer den, um sie aufzuweiten und damit ein Herausfallen der Ankerstange aus dem Bohrloch im Bauwerk zu verhindern.In WO-A-8807141 and WO-A-8807142 it is featured beat the outer surface of the fastening section of the anchor bolt with little friction and little adhesion form to when a crack occurs through the Mortar bowl detaching the mortar bowl from the drill to prevent perforated wall and instead a shift Exercise of the anchor rod in relation to the mortar shell possible close. This axial movement of the anchor rod an expansion pressure should be exerted on the mortar shell the one to widen it and thereby cause the To prevent anchor rod from the drill hole in the structure.
Die EP 0 426 951 offenbart eine mit axial angeordneten Spreizkonen versehene Ankerstange, bei der ein auf ihrem Befestigungsabschnitt aufschiebbarer Käfig vorge sehen ist, der über mehrere sich axial erstreckende und in drei Verjüngungen zwischen den Spreizkonen im Quer schnitt radial hineinragende flache Trennstege verfügt, die den Ringraum um den Befestigungsabschnitt unterbre chen, um ein Nachspreizen der ausgehärteten Masse durch Bilden von Mörtelschalensegmenten zu ermöglichen.EP 0 426 951 discloses one with axially arranged Anchoring rod provided with expansion cones, with one on its mounting section slide-on cage is seen over several axially extending and in three tapering between the expansion cones in the cross cut has radially protruding flat dividers, which interrupt the annular space around the fastening section to spread the hardened mass Allow formation of mortar shell segments.
Schließlich ist aus der EP 0348 545 eine Ankerbefesti gung bekannt, bei der ein Rundstab mit schrägen oder schraubenförmigen Rippen profiliert ist, die sich in ein im Beton oder Fels vorgesehenes Sackloch erstrec ken. Der Zwischenraum zur Bohrlochwand wird mit einem aushärtbaren flüssigen Bindemittel und Feststoffen aus gemörtelt, so daß die Ankerstange durch Formschluß festgelegt ist. Bei einer infolge eines Risses entste henden Aufweitung des Bohrloches wird der Formschluß durch selbsthemmende Verkeilung von zusätzlichen Ele menten hergestellt, indem die für die Verkeilung am Stab ausgebildete geneigte Fläche die Elemente gegen die Lochwand verspannt und damit die Verspannung des ausgehärteten Mörtels gesichert sein soll.Finally, EP 0348 545 is an anchor fixture gung known, in which a round bar with oblique or helical ribs that are profiled in a blind hole provided in concrete or rock ken. The space between the borehole wall is marked with a curable liquid binders and solids mortared so that the anchor rod by positive locking is set. If one arises as a result of a crack The widening of the borehole will result in positive locking through self-locking wedging of additional ele elements manufactured by using for the wedging on Rod formed inclined surface against the elements the perforated wall braced and thus the bracing of the hardened mortar should be secured.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befesti gungsmittel für einen Ankerbolzen der eingangs genann ten Art so auszubilden, daß auch bei einer Rißbildung durch das Bohrloch und damit auftretenden Aufweitung derselben, eine zuverlässige Befestigung des Verbund mörtels im Bohrloch sichergestellt ist.The invention has for its object a fastener Means for an anchor bolt of the beginning ten kind so that even if cracking through the borehole and the expansion that occurs the same, a reliable fastening of the composite mortar is ensured in the borehole.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zur ge zielten Schwächung der Verbundkräfte im Verbundmörtel, der Verbundmörtel mit dünnschichtig ausgebildeten und eine große Oberfläche aufweisenden Störteilchen dotiert ist.This is achieved according to the invention in that ge aimed at weakening the bond forces in the bonded mortar, the composite mortar with thin layers and has a large surface area impurity particles is.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind diese Teil chen als dünne, länglich geformte Streifen ausgebildet, die einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen, dessen Höhe um ein Vielfaches größer ist als seine Dicke.In a preferred embodiment, these are part Chen formed as thin, elongated strips, which have a substantially rectangular cross section have, the height of which is many times greater than its thickness.
Umfangreiche Versuche haben zu dem überraschenden Er gebnis geführt, daß durch diese Maßnahme der Verlauf eines Risses im Bereich eines im Verbundmörtel sitzen den Ankerbolzens gezielt beeinflußt werden kann. Durch die Dotierung des Verbundmörtels mit den streifen- oder plättchenförmigen Störteilchen wird eine gewollte be stimmte Schwächung der inneren Kräfte des Verbund mörtels erzielt. Die Folge davon ist, daß aufgrund des kleineren Durchmessers des Ankerbolzens gegenüber dem größeren Bohrlochdurchmesser und der Werkstoffbeschaf fenheit des Ankerbolzens ein im Umgebungsbeton auftre tender Riß durch den Verbundmörtel um den Ankerbolzen herum verläuft. Das bedeutet, die Verbindung zwischen dem Verbundmörtel und der Bohrlochwand wird nicht ge stört. Extensive attempts have been made to the surprising Er result that the course of a crack in the area of one sit in the composite mortar the anchor bolt can be influenced in a targeted manner. By doping the composite mortar with the strip or platelet-shaped disruptive particles will be a wanted agreed weakening the internal forces of the Verbund achieved mortar. The consequence of this is that due to the smaller diameter of the anchor bolt compared to that larger borehole diameter and material procurement open the anchor bolt in the surrounding concrete tender crack through the composite mortar around the anchor bolt runs around. That means the connection between the composite mortar and the borehole wall is not ge disturbs.
Im Gegenteil führt das durch den Riß entstandene Los lösen des Ankerbolzens von dem Verbundmörtel zu einer gewissen axialen Beweglichkeit des Ankerbolzens im Ver bundmörtel, so daß aufgrund der konischen bzw. kegel förmig ausgebildeten Flächen radial nach außen wirkende Kräfte entstehen, die den Verbundmörtel zusätzlich gegen die Bohrlochwand drücken.On the contrary, the lot created by the tear leads loosen the anchor bolt from the composite mortar to one certain axial mobility of the anchor bolt in the Ver collar mortar, so that due to the conical or cone shaped surfaces acting radially outwards Forces arise that add the composite mortar press against the borehole wall.
Damit wird der Sitz des Verbundmörtels im Bohrloch ver stärkt und ein Lösen desselben verhindert.The seat of the composite mortar in the borehole is thus ver strengthens and prevents loosening.
Die Dotierung des Verbundmörtels mit den Störteilchen bewirkt eine Herabsetzung der Biegezugfestigkeit des Verbundmörtels, vermindert seine Druckfestigkeit jedoch nur in vernachlässigbarer Weise.The doping of the composite mortar with the interfering particles causes a reduction in the bending tensile strength of the Composite mortar, however, reduces its compressive strength only in a negligible way.
Da die streifen- oder plättchenförmigen Störteilchen aus einem Kunststoff, vorzugsweise einem Polyäthylen- Kunststoff bestehen, findet keine chemische Verbindung zwischen ihnen und dem Verbundmörtel statt, so daß in folge der großen Oberfläche der Störteilchen Gleitpro zesse im Verbundmörtel ablaufen, die den Rißverlauf in der gewollten Weise beeinflussen.Because the streak or plate-like disruptive particles made of a plastic, preferably a polyethylene Plastic, there is no chemical compound between them and the composite mortar instead, so that in follow the large surface of the interference particles Gleitpro processes in the composite mortar that run into the crack the desired way.
Die weiteren Merkmale sind anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen der Erfindung beschrie ben. Die Zeichnung zeigt in derThe other features are based on in the drawing Described embodiments of the invention ben. The drawing shows in the
Fig. 1 den Verlauf einer Rißbildung im Beton durch die Stelle eines im Beton befestigten Ankerbolzens gemäß dem Stand der Technik, Fig. 1 shows the course of a crack in the concrete by the location of an attached concrete anchor bolt in accordance with the prior art,
Fig. 2 den Verlauf einer Rißbildung im Beton durch die Stelle eines im Beton befestigten Ankerbolzens gemäß der Erfindung, Fig. 2 shows the course of cracking in the concrete by the location of an attached concrete anchor bolt in accordance with the invention,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung Fig. 3 shows an embodiment of the invention
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 4 shows another embodiment of the invention and
Fig. 5a bis 5d Ausführungsformen der erfindungsge mäßen Störteilchen. FIGS. 5a to 5d embodiments of the erfindungsge MAESSEN Störteilchen.
Bei bekannten Ankerbolzenbefestigungen ist bei einer Rißbildung im Beton zu beobachten, daß wie in der Fig. 1 dargestellt der Verlauf des Risses nach dem Ein treten in den Verbundmörtel zwischen demselben und der Wand des Bohrloches verläuft. Durch die Aufweitung des Bohrloches wird der Verbundmörtel von der Bohrlochwand gelöst, so daß der Ankerbolzen samt dem Verbundmörtel aus dem Bohrloch herausfällt.In known anchor bolt fastenings with cracking in concrete it can be observed that, as shown in FIG. 1, the course of the crack after entering the composite mortar runs between the same and the wall of the borehole. The expansion of the borehole loosens the composite mortar from the borehole wall so that the anchor bolt and the composite mortar fall out of the borehole.
Dies soll mit der Erfindung vermieden werden. Versuche haben zuverlässig gezeigt, daß mittels einer gezielten Dotierung des Verbundmörtels mit Störteilchen eine ge wollte Schwächung desselben hinsichtlich seiner inneren Verbundkräfte erzielbar ist. Diese Schwächung wirkt sich insbesondere im Bereich der Oberfläche des Anker bolzens 13 aus, was zur Folge hat, daß bei einem im Be ton auftretenden Riß 20, dessen Verlauf gezielt zwi schen dem Verbundmörtel 11 und dem Ankerbolzen 13 ver läuft. Damit bleibt die Haftung zwischen dem Verbund mörtel 11 und der Wand 14 des Bohrloches 15 erhalten, und der feste Sitz des Verbundmörtels bestehen.This is to be avoided with the invention. Experiments have shown reliably that a targeted weakening of the same with respect to its internal bond forces can be achieved by means of a targeted doping of the composite mortar with disruptive particles. This weakening affects in particular in the area of the anchor bolt 13 , which has the result that in a crack 20 occurring in Be ton, the course of which between the composite mortar 11 and the anchor bolt 13 runs ver. This maintains the adhesion between the composite mortar 11 and the wall 14 of the borehole 15 , and the tight fit of the composite mortar exist.
Bei weitem nicht so kritisch ist der Rißverlauf zwi schen Verbundmörtel und Ankerbolzen, weil durch eine geeignete Formgebung des Ankerbolzens 13, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, bei der der im Verbundmörtel 11 sitzende Abschnitt des Ankerbolzens mit axial hin tereinander angeordneten Konen 16 (Fig. 3) bzw. mit einer axial wendelförmig verlaufenden Kegelfläche 17 versehen ist, bei losem Ankerbolzen 13 über die Schräg flächen 18 der Konen bzw. Kegel eine Kraftkomponente durch den Verbundmörtel 11 gegen die Wand 14 des Bohr loches 15 gerichtet wird, was sozusagen den Ankerbolzen 13 im Verbundmörtel 11 verspannt und hält. Dabei sind die kleinen Durchmesser der Konen 16 bzw. die Kegel fläche 17 der wendelförmig verlaufenden Ausführung der Bohrlochöffnung 19 zugekehrt.Not so critical is the course of the crack between the composite mortar and anchor bolt, because by a suitable shape of the anchor bolt 13 , as shown in FIGS . 3 and 4, in which the seated in the composite mortar 11 section of the anchor bolt with axially arranged cones 16 ( Fig. 3) or with an axially helical tapered surface 17 is provided, with loose anchor bolt 13 on the inclined surfaces 18 of the cones or cones, a force component is directed through the composite mortar 11 against the wall 14 of the drill hole 15 , so to speak the anchor bolt 13 braced in the composite mortar 11 and holds. The small diameter of the cones 16 and the cone surface 17 of the helical design of the borehole opening 19 are turned.
Der gezielte Verlauf des Risses 20 wird erreicht durch die Dotierung des Verbundmörtels 11 mit aus Kunststoff, vorzugsweise Polyäthylen, bestehenden Störteilchen 12, die bei kleinen Abmessungen eine große Oberfläche auf weisen. Bei einem rechteckförmigen Querschnitt von streifenförmigen Störteilchen 12 ist ein Verhältnis von Dicke zu Höhe von 1 : 10 bis 1 : 30 durchaus sinnvoll.The targeted course of the crack 20 is achieved by doping the composite mortar 11 with disruptive particles 12 made of plastic, preferably polyethylene, which have a large surface area with small dimensions. In the case of a rectangular cross section of strip-shaped interfering particles 12 , a ratio of thickness to height of 1:10 to 1:30 is quite sensible.
In den Fig. 5a bis 5d sind mögliche Ausführungsformen der Störteilchen 12 dargestellt.In FIGS. 5a-5d possible embodiments of the Störteilchen 12 are shown.
Die einfachste Form zeigt die Fig. 5a, indem das Stör teilchen 12 als im Querschnitt rechteckförmiger Strei fen ausgebildet ist.The simplest form is shown in FIG. 5a by the interfering particles 12 fen as a rectangular cross-section is formed Stripes.
In der Fig. 5b besteht das Störteilchen 12' aus einem gewellt ausgebildeten Streifen.In Fig. 5b, 12 is the Störteilchen 'of a corrugated strips formed.
Die Fig. 5c zeigt ein Störteilchen 12 mit einem wendel förmig aufgerollten Streifen. Auch ein plättchenförmi ges Störteilchen 12''' kann verwendet werden, wie die Fig. 5d zeigt. FIG. 5c shows a Störteilchen 12 having a helically coiled strip. A platelet-shaped interfering particle 12 '''can also be used, as shown in FIG. 5d.
Von Bedeutung ist, daß die Störteilchen 12 klein und mit einer großen Oberfläche ausgebildet sind.It is important that the interference particles 12 are small and have a large surface area.
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