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Verfahren zum festen Verbinden von Einlagen mit Bauteilen, insbesondere
von Armierungen, Ankern od.dgl.
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mit Bauteilen aus Beton oder Mauerwerk Die Erfindung bezieht sich
auf ein Verfahren zum festen Verbinden von Einlagen mit Bauteilen, bei dem zumindest
eine Teillänge einer jeden Einlage in eine plastische, aushärtbare Masse, wie Beton,
eingebettet und zumindest bis zum Abbinden von letzterer
lagerichtig
gehalten wird, das insbesondere zum Verbinden von Armierungen, Ankern od. dgl. mit
Bauteilen aus Beton oder Mauerwerk geeignet und bestimmt ist.
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In der Bauwirtschaft bedarf es für die vielfältigstens Zwecke der
festen, zerstörungsSrei nicht mehr lösbaren Verbindung von Einlagen mit Bauteilen.
Zu verstehen sind dabei unter Bauteilen ganz allgemein Bauelemente, etwa Fertigbauteile
aus Beton oder anderen Werkstoffen, ferner Teile von Baukörpern, wie im Wege der
Aufmauerdung oder Aufschüttung hergestellte Bauwände. Bei den einlagen im nachstehend
erläuterten Sinne kann es sich um in herkömmlicher Weise den Bauteilen unter statischen
Gesichtspunkten zugeordnete Armierungen, uni Ankerschrauben, etwa zum Anschluß von
Stahlkonstruktionselementen an Baukörper aus Mauerwerk oder Beton, sonstige Verankerungselemente
und dergleichen mehr handeln.
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Bei der Herstellung von Bauteilen im Wege der Aufschüttung und nachfolgenden
Aushärtung von plastischen Massen (etwa Beton) werden erforderliche Armierungen
sowie ggflls. notwendige Ankerelemente, die sich überydie Bauteile begrenzenden
Wandungen hinauserstrecken und den Bauteilanschluß an andere Bauteile vermitteln,'
unter
Verwendung sogenannter Abstandshalter unmittelbar bei der Aufschüttung in die Masse
eingebettet. Diesem Bedarfsfall genügen herkömmliche Techniken. Als prob-lematisch
hingegen hat sich die nachträgliche Einbringung von Einlagen in bereits abgegossene
Bauteile oder solche aus nichtplastischen Grundstoffen erwiesen. Als typischer Fall
ist hier die Einbringung von Verankerungselementen in Baukörperwände zu nennen,
etwa beim Aufbau sogenannter Vorhangfassaden.
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Beim zuletztgenannten Anwendungsfall wurden bislang in eine Bauwand
zylindrische Bohrlöcher eingebracht, dann in letztere Dübel (zumeist Kunststoffdübel)
eingeführt und schließlich in die Dübel Ankerschrauben eingeschraubt, die in-folge
Verspannung der Dübel mit den Bohrlochwandungen, also kraftschlüssig, gehalten wurden.
Gegen diese Art der Festlegung von Ankern sind schon seit längerer Zeit von sachkundiger
Seite schwerwiegende Bedenken geltenWgemacht worden.
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So befürchtet die Fachwelt ein allmähliches Lockern der mittels Dübel
festgelegten Verankerungen unter den am Bau ständig wechselnd auftretenden Einflüssen,
wie Witterung, sich ändernde Belastungen, Erschütterungen und dergleichen mehr.
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Nach den Forderungen der Baufachleute sollten nur solche Verankerungen
zugelassen werden bei denen ausreichende Haft längen in Beton oder Mörtel fesdeingebettet
sind.
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Der Erfüllung dieser Forderung stehen indessen erhebliche Schwierigkeiten
insofern entgegen, als es für die Einmörtelung von Ankern vergrößerter Bohrlochquerschnitte
bedarf und die Anker nach dem Einmörteln bis zum Abbinden des Mörtels lagerichtig
gehalten werden müssen. Daß dieses Verfahren beim Aufbau großflächiger Fassaden
allein aus wirtschaftlichen Gründen nicht durchführbar ist, bedarf keiner weiteren
Erörterung.
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Angesichts dieser Sachlage soll nun durch die Erfindung ein Verfahren
zum festen Verbinden von Einlagen mit Bauteilen aufgezeigt werden, bei dem die den
Stand der Technik kennzeichnenden Mängel vermieden sind und welches insbesondere
auch zum Setzen von Ankerschrauben für den Aufbau von Vorhangfassaden oder dergleichen
geeignet ist.
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Ausgehend von dem eingangs erläuterten Verfahren ist diese Aufgabe
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Einlage mit einer der jeweiligen Banspruchung
entsprechenden Haft läge in Kunstharzmörtel, dem ein die
Aushärtung
bei Umgebungstemperatur hemmender Inhibitor zugesetzt ist, lagerichtig eingebettet
wird, und daß dann, nach Durchführung einer ggf. erforderlichen Feinjustierung der
Einlage, der Kunstharzmörtel durch einen den Zerfall des Inhibitors herbeiführenden
Wärmestoß von vorbestimmtem Temperaturniveau zur Aushärtung gebracht wird.
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Zur Einbettung der Einlagen gelangt bei der Erfindung somit ein Kunstharzmörtel
zum Einsatz, etwa auf der Basis Polyester, der mittels eines beigemeten Inhibitors
auf eine erst bei Wärmezufuhr auf vorbestimmtem Temperaturniveau, beispielsweise
von 800 C, einsetzende Aushärtung eingestellt ist. Einen derartigen Kunstharzmörtel
kennzeichnet neben seiner ungewöhnlich hohen Festigkeit eine extrem schnelle Aushärtung.
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Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens können gleichermaßen armierte
Fertigbauteile in ihrer Gesamtheit hergestellt, bereits ausgehärtete Bauteile nachträglich
armiert und auch derartige Bauteile oder Baukörperwandungen mit Verankerungen ausgerüstet
werden.
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Bei der nachträglichen Armierung werden die Einlagen von entsprechenden
gluten oder Ausnehmungen im Bauteil aufgenonlmen oder auch einfach auf einer Bauteile
seite aufgebracht und zumindest auf einen Teil ihrer Länge mit mittels Inhibitor
vorbereitetem Kunstharzmörtel umgeben, worauf der Kunstharzntörtel infolge plötzlicher
Wännezufuhr zu der ihm eigenen, schnellen Aushärtung gebracht wird. Erfindungsgemäß
wird mithin eine Art Klebeverbindung geschaffen, die sich durch höchste Festigkeit
und extrem schnelle Aushärtung bei plötzlicher Wärmezufuhr auszeichnet.
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Die extrem schnelle Aushärtung des bei der Erfindung eingesetzten
Kunstharzmörtels infolge eines den Inhibitorzerfall auslösenden Wärestoßes läßt
das Verfahren in besonderem Maße für den Aufbau von Verankerungen geeignet erscheinen.
Während beim herkömmlichen Einmörteln von Ankern der Gefahr der Verlagerung der
Anker vor dem Abbinden des Mörtels nur unzulänglich mit aufwendigen Maßnahmen begegnet
werden konnte, gelingt es erfindungsgemäß angesichts der verwirklichbaren, den Aushärtezeiten,
die mit entsprechenden Haft längen im Kunstharzmörtel eingebetteten Anker sofort
nach dem lagerichtigen Einsetzen
und/oder Ausrichten durch Zufuhr
eines Wärmestoßes zum Kunstharzmörtel infolge plötzlicher Mörtelverfestigung unverrückbar
festzuliegen. Während der extrem kurzen Abbindezeiten können die Anker von Hand
oder mittels geeigneter Vorrichtungen, etwa einer Zange, lagerichtig gehalten werden.
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Im Rahmen der Erfindung kann der den Inhibitorzerfall und damit die
Aushärtung des Kunstharzmörtels auslösende Wärmestoß in beliebiger Weise in den
Kunstharzmörtel eingeleitet werden. Es kommt allein darauf an, eine der Mörteleinstellung
entsprechende Wärmemenge auf ausreichendem Temperaturniveau in das Mörtelbett einzuführen.
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Als besonders zweckmäßig hat es sich jedoch erwiesen, bei Verwendung
wärmeleitender Einlagen den Wärmestoß über die Einlagen in den letztere umgebenden
Kunstharzmörtel einzuleiten, sodaß die Mörtelaushärtung, ausgehend von den die Einlagen
unmittelbar umschließenden Mörtelpartien, allmählich fortschreitet. Der Wärmestoß
kann dabei, ebenfalls nach einem ausgestalteten Merkmal der Erfindung, durch eine
elektrische Widerstandserwärmung
der Einlagen oder auch in beliebiger
anderer Weise erzeugt werden, beispielsweise bei der Verwendung von rohrförmigen
Einlagen mittels eines in letztere einschiebbaren Heizstabes.
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Nach einem gleichfalls ausgestaltenden Merkmal können zunächst die
Einlagen den Bauteilen lagerichtig zugeordnet und dann mit Kunstharzmörtel umgeben
werden.
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Dieses Verfahren erweist sich insbesondere bei Verwendung von rohrförmigen
Einlagen bzw. rohrförmigen Ankern insofern als zweckmäßig, als dann der Kunstharzmörtel
durch die Einigen hindurch dem Mörtelbett zugeführt werden kann. Durch diese Maßnahme
ist ein allmähliches Aufsteigen des vorzugsweise kontinuierlich durch eine rohrförmige
Einlage zugeführten Mörtels gewährleistet, sodaß beispielsweise Ankertaufmehmende
Bohrlöcher vom Bohrlochgrund her fortschreitend aufgefüllt werden.
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Die Einlagen können jedoch auch, ebenfalls nach einem das erfindungsgemäße
Verfahren ausgestaltenden Merkmal, in vorbereitete Kunstharzmörteleinbettungen eingebracht
und
durch einenach ggffls. vorheriger Justierung eingeleitete Aushärtung der Ummörtelung
festgelegt werden.
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Als vorteilhaft hat es sich beispielsweise beim Setzen von Ankern
erwiesen, letztere mittels Druckluft, Federkraft oder auf ähnliche Weise in das
ein Aufnahme loch im wesentlichen ausfüllende Mörtelbett aus inhibierten Kunstharzmörtel
lagerichtig einzuschießen bzw. einzudrücken, wobei sogleich mittels der den Einführvorgang
bewirkenden Vorrichtung eine lagerichtige Justierung der Einlagen bis zum Abbinden
bzw. Aushärten des Mörtelbettes erfolgen kann.
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Wiederum insbesondere beim Setzen von Ankern ist es von Vorteil, die
Einlagen in einem den Inhibitorzerfall gewährleistenden Maße zu erwärmen und in
diesem erwärmten Zustande in das vorbereitete Mörtelbett aus Kunstharzmörtel einzuführen.
Da bei dieser Maßnahme sogleich mit der Einführung der Aushärteprozeß eingeleitet
wird, bedarf es einer sorgfältigen, lagerichtigen Einführung der Einlagen, weil
nach dem Einführen Lagekorrekturen praktisch nichqmehr durchführbar sind.
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Zweckmäßigerweise sollten die Aufnahmelöcher für Anker oder dergleichen
vor oder nach der Füllung mit inhibierten
Kunstharzmörtel außenseitig
mittels einer Abdeckung verschlossen und diese Abdeckungen beim Einführen der Anker
in die so vorbereiteten Mörtelbetten durchstoßen werden.
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nachstehend sollen in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung zwei
Ausführungsbeispiele der erfindung erläutert werden. In schematischen Ansichten
zeigen: Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung einen Plattenbalken aus keton
oder Natursteinrnit in unterseitigen Längsnuten aufgenommen Armierungen, die unter
Anwendung des erfindungsgeäßen Verfahrens nachträglich mit dem Plattenbalken verbunden
wurden, Fig. 2 den Plattenbalken gemäß Fig. 1 mit Blick auf die mit Armierungen
bestückte Unterseite, Fig. 3 einen Schnitt durch ein Bohrloch mit einem nur angedeuteten,
eingernörtelten Ankerbolzen und
Fig. 4 in einer Ansicht ähnlich
Fig. 3 ebenfalls einen eingemörtelten Anker in Form eines Rohrs, durch welches der
inhibierte Kunstharzmörtel in das Aufnahmeloch eingebracht wurde.
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Der in Fig. 1 dargestellte Plattenbalken 10 ist an seiner Unterseite
11 mit zwei in Balkenlängsrichtung und parallel zueinander verlaufenden Längsnuten
12 versehen. In diese Längsnuten sind als Einlagen Armierungen 13, etwa in Form
von Torstahl, eingelegt und, wie Fig. 2 zeigt, mittels Mörtelbettungen 14 mit dem
Material des Plattenträgers fesdverbunden. Die Mörtelbettungen sind beim Ausführungsbeispiel
als in Längsrichtung der Armierungseinlagen im Abstand voneinander angeordnete Anhäufungen
ausgebildet. Es handelt sich dabei um inhibierten Kunstharzmörtel, der infolge Zuführung
eines Wärmestoßes auf vorbestimmten Temperaturniveau zur Aushärtung gebracht wurde
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist ein Ankerbolzen 16 in ein in einer
Bauwand 17 eingebrachtes Aufnahmeloch 18 eingesetzt und in letztererninfolge Einbettung
in Kunstharzmörtel 19 befestigt. Im Bereiche
der die Bauwand 17
begrenzenden Endfläche ist eine den Ankerbolzen 1(3 umgebende und das Aufnahme loch
18 außenseitig abschließende Abdeckung 20 angeordnet, durch die sich der in der
Mörtelbettung 19 festgelegte Abschnitt des Ankerbolzens hindurcherstreckt.
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Das Setzen des Ankerbolzens 16 gemäß Fig. 3 ist, wie oben bereits
beschrieben wurde, in der Weise denkbar, daß zunächst das Aufnahmeloch 18 in der
Bauwand 17 mit einer die feste Einbettung des Ankerbolzens gewährleistenden Mörtelfüllung
versehen und dann mittels der Abdeckung 20 verschlossen wird, sodaß ein Ausfließen
der Mörtelfüllung wirksam unterbunden ist.
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Sodann kann ein auf die für den Inhibitorzerfall notwendige Temperatur
aufgewärmter Ankerbolzen in das mit einer Mörtelfüllung vorbereitete Aufnahmeloch
lagerichtig eingeführt werden, wobei die beispielsweise aus einer Folie oder imprägniertem
Papier bestehende Abdeckung 20 durchstoßen wird. Der beim Einführen des Ankerbolzens
in die Mörtelfüllung auf letztere einwirkende Wärmestoß löst den Inhibitorzerfall
und damit den sofort einsetzenden Abbinde- bzw.
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Aushärteprozeß des Mörtels aus. Für eine lagerichtige
Festlegung
des in der vorbeschriebenen Weise in ein vorbereitetes Mörtelbett eingebrachten
Ankers genügt angesichts der extrem schnellen Aushärtung des inhibierten Kunstharzmörtels
eine kurzzeitige Fixierung des Ankerbolzens.
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Die Abdeckung 20 des Aufnahmelochs 18 kann so beschaffen oder mit
einer Entlüftungsöffnung versehen sein, daß ggflls. überflüssiger Mörtel beim Einführen
des zu verankernden Ankerbolzenabschnittes infolge Verdrängung abfließen kann.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 sind für gleiche Teile wie
in Fig. 3 gleiche Bezugszeichen eingeführt, jedoch zur Unterscheidung durch einen
Strich gekennzeichnet.
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Anstelle eines Ankerbolzens ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.
4 ein rohrförmiger Anker 16' eingesetzt, der sich durch eine ein Aufnahmeloch 18'
in einer Bauwand 17' verschließende Abdeckung 20'- hindurch bis in die Nähe des
Bohrlochgrundes erstreckt.
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Die Mörtelfüllung wird bei diesem Ausführungsbeispiel
durch
das Ankerrohr in Richtung des Pfeils 21 eingepreßt, umströmt die dem Bohrlochgrund
benachbarten Stirnkanten des Rohres (wie dies die Pfeile 22 andeuten ) und steigt,
ausgehend vom Bohrlochgrund, allmählich bis zur vollständigen Ausfüllung des Bohrlochs
an. Zur Entlüftung und/oder für den Abfluß überschüssigen Kunstharzmörtels kann
die Abdeckung 20' wiederum mit einer entsprechenden Durchlaßöffnung versehen sein.
Nach der Herstellung der Mörteleinbettung infolge Mörtelzuführung durch den rohrförmigen
Anker wird durch geeignete Maßnahmen ein Wärmestoß auf die Mörtelbettung aufgebracht,
wodurch der extrem schnell fortschreitende Abbinde-Sw. Aushärteprozeß einsetzt.
Beispielsweise kann durch der Wärmestoß/Einführung eines Heizstabes in den von Kunstharzmörtel
umgebenen Abschnitt des rohrförmigen Ankers erzeugt werden. Um die Entstehung einer
festen Verbindung zwischen der vorderen Stirnfläche des heizstabes und im Innenraum
des Rohrankers befindlichem Kunstharzmörtel zu verhindern, kann eine dem Innenquerschnitt
des Rohrankers angepaßte Manschette stirnseitig auf den Heizstab vor dessen Einführung
in den Rohranker aufgesetzt werden, die nach erfolgtem Aushärteprozeß im Rohranker
verbleibt.