DE2447816C2 - Bewehrungselement für zementgebundene Betonbauteile - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Bewehrungselement für zementgebundene Betonbauteile, Teer- und Bitumenbeläge, das eine faserförmige Netzstruktur und durch Verdrehen eine schnurförmige Gestalt aufweist, die sich beim Einmischen in den Beton teilweise auflöst.

Ein derartiges Bewehrungselement ist aus der »Schweizerischen Bauzeitung«, 1969, Band 87 Nr. 37, Seiten 698,699 bekannt. Es besteht aus Polypropylenfasern, die aus einer fibrillierten Folie geformt werden. Durch ein Reck- und Zwirnverfahren entsteht aus der Polypropylen-Folie eine Schnur, die in Abschnitte entsprechender Länge zerschnitten wird. Bei dem Reckvorgang entsteht die offene Netzstruktur mit unregelmäßiger Formgebung. Die auf Länge geschnittenen verdrehten Faserabschnitte werden mit dem Beton vermischt und verstärken dort jene Stellen, die auf Zug beansprucht werden. Wegen der offenen Netzstruktur verankern sich die Fasern beim Abbindevorgang fest im Beton. Die Zugabe dieser Polypropylen-Fasern soll die bisher übliche Stahlarmierung dort ersetzen, wo die Betonteile ausschließlich für den Transport und die Handhabung verstärkt werden müssen. Dies sind also in erster Linie nichttragende Konstruktionselemente. Je nach der gewünschten bzw. erforderlichen Verstärkungswirkung werden die Fasern in einem mehr oder weniger hohen Anteil zugesetzt.

Weil der Werkstoff Beton keine nennenswerte elastische und plastische Verformungseigenschaft aufweist, aber ein aus Beton bestehendes Konstruktionselement trotzdem unter wechselnden Belastungen und/ oder Temperaturschwankungen Formveränderungen unterworfen ist, sind bekanntermaßen Risse im Beton vorhanden. Die Lage eines einzelnen Risses in einem Betonelement ist weitgehend zufällig. Es wird bekanntlich angestrebt, eine möglichst gleichmäßige Rißverteilung im Beton zu erhalten, wobei die einzelnen Risse möglichst kleine Ausdehnung aufweisen sollen. Durch eine gleichmäßige Verseilung einer Vielzahl kleiner Risse ist eine erwünschte gleichmäßige innere Lastverteilung eines Betonelementes erreichbar. Auch die Zugabe der bekannten Polypropylen-Fasern wirkt sich auf die Rißverteilung in einem Betonelement aus. Da die Polypropylen-Fasern die Stahlarmierung zumindest teilweise ersetzen sollen, wird ein hoher Anteil Fasern pro Volumeneinheit angestrebt, wodurch Schwierigkeiten beim Einmischen dieser Bewehrungselemente auftreten. Es können Entmischungserscheinungen auftreten. Auch ist die Gleichmäßigkeit der Verteilung durch Nesterbildung oder klumpenartige Zusammenballung der Bewehrungselemente gefährdet

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bewehrungselement der eingangs beschriebenen Art zu sciiaffen, welches bei geringem Bewehrungsanteil eine feinere Rißverteilung im Beton bewirkt.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Netzstruktur durch musterförmig angeordnete Durchbrechungen eines Bandes gebildet ist, daß die Durchbrechungen aus zueinander versetzten Schlitzreihen bestehen und daß die Fasern der Netzstruktur kurze abstehende Fasern aufweisen. Damit wird eine regelmäßige Netzstruktur geschaffen, deren Eigenschaften durch die Ausbildung und lagemäßige Anordnung der Schlitzreihen zueinander besser auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestellt werden kann. Die Erfindung kehrt sich insofern vom Stand der Technik ab, als das Bewehrungselement nicht mehr einen Teil der Stahlarmierung ersetzen soll, sondern gerade mit geringem Bewehrungsanteil auf eine feinere Rißverteilung im Beton hinzielt.

Die Schlitze können in Winkel zur Längsachse des Bandes angeordnet sein, also beispielsweise parallel oder auch senkrecht dazu verlaufen. Durch die Anordnung der Schlitze zueinander wird ein Muster gebildet, welches formgebend für dit regelmäßige Netzstruktur ist und welches die Anpassung der Netzstruktur an den jeweiligen Anwendungsfall ermöglicht, wobei auch die Mischzeit, die behördlich oder durch Norm vorgeschrieben sein kann, bei der Formgebung der regelmäßigen Netzstruktur entsprechend berücksichtigt wird.

Das Bewehrungselement wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles weiter beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Bewehrungselement in zusammengedrehtem Zustand und

Fig.2 das Bewehrungselement gemäß Fig. 1 in ausgebreitetem Zustand.

In der Fig. 1 ist das Bewehrungselement in versand- bzw. verarbeitungsfertigem Zustand dargestellt, also so, wie es nach dem Reck- und Verdrehvorgang sowie auf Länge geschnitten vorliegt. Als Zwischenprodukt für dieses Bewehrungselement wird unfibrillierte Polypropylen-Folie verwendet. Bewehrungselemente mit der in F i g. 1 dargestellten Gestalt werden unmittelbar den Betonzuschlagsstoffen vor dem Mischen trocken beigegeben, wobei das Gewicht der zugegebenen Menge Bewehrungselemente für gegebene Werkstoffeigenschaften vom Volumen und den Werkstoffeigenschaften des herzustellenden Betons abhängig ist. Das Mischen kann in bekannter Weise in einer Betonmischmaschine erfolgen. Während dem Mischvorgang drehen sich die Bewehrungselemente auf, wobei sich die in F i g. 2 dargestellte Netzstruktur öffnet. Die Netzstruktur, die hier der Übersichtlichkeit wegen in einer Ebene dargestellt ist, erstreckt sich im Beton dreidimensional. Durch den geringen Bewehrungsanteil kann viel einfacher eine regelmäßige Verteilung der Fasern in allen Richtungen eintreten.

Die Zeitspanne der Mischung der Bewehrungselemente mit dem übrigen Mischgut ist von entscheidender Bedeutung und von der Werkstoffeigenschaft abhängig. Falls die Zeitspanne zu kurz ist, wird das Netz nicht vollständig geöffnet, so daß nicht alle Fasern im Beton verankert werden und sich im Beton geschwächte Stellen bilden. Falls die Zeitspanne zu lang ist, werden die Fasern voneinander getrennt, legen sich aufgrund

elektrostatischer und anderer Kräfte parallel nebeneinander und sind daher im Beton nicht optimal verteilt. Auch hieraus ist verständlich, daß die Form der Bewehrungselemente insbesondere hinsichtlich der jeweiligen regelmäßigen Netzstruktur von sntscheidender Bedeutung ist.

Nachdem die Kunststoffolie durch Anordnung versetzter Schlitzreihen zueinander mit den musterförmigen Durchbrechungen versehen ist, erfolgt auch hier der bekannte Abzug-, Reck- und Zwirnvorgang sowie Jas Schneiden der so gebildeten Schnur in einzelne Faserabschnitte. Faserlängen zwischen 0,5 cm bis 20 cm haben sich als zweckdienlich erwiesen.

Während des Mischvorganges öffnet sich der zusammengedrehte Faserabschnitt, so daß sich die in F i g. 2 dargestellte regelmäßige Netzstruktur öffnet. Zwiischen den einzelnen Fasern 2 ergeben sich die Durchbrechungen 1 in regelmäßiger Anordnung. Die Fasern 2 sind fadenförmig ausgebildet. Die Form der Fasern 2 ist entsprechend dem Abstand benachbarter Durchbrechungen 1 verändert, d. h. bei anwachsendem Abstand benachbarter Durchbrechungen 1 werden die Fasern 2 breiter ausgebildet, so daß sie eine mehr bandförmige Gestalt besitzen. Zusätzlich weisen die Fasern 2 der Netzstruktur kurze abstehende Fasern 3 auf. Die Länge der Fasern 2 ist abhängig von der Korngröße des Mischgutes und von der Mischanlage, in welcher das Bewehrungselement mit dem zu bewehrenden Material vermischt wird. 1st die Faserlänge zu kurz,

ίο findet eine Verankerung der Faser im Material nicht statt, ist sie zu lang, können sich Faserknäuel bilden. Die Mischzeit bei der Betonherstellung ist gegeben und normiert. Die Formgebung der Bewehrungselemente muß nun dieser Zeitspanne entsprechend ausgebildet sein, damit die Fasern im Mischgut regelmäßig verteilt werden. Dabei werden die Fasern eines Bewehrungselemenres nicht vollständig voneinander getrennt, sondern hängen in der regelmäßigen Netzstruktur zusammen. Die Eigensteifigkeit der Netzstruktur wirkt einer Zusammenballung entgegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Bewehrungselement für zementsebundene Betonbauteile, Teer- und Bitumenbeiäge, das eine faserförmige Netzstruktur und durch Verdrehen eine schnurförmige Gestalt aufweist, die sich beim Einmischen in den Beton teilweise auflöst, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzstruktur durch musterförmig angeordnete Durchbrechungen eines Bandes gebildet ist, daß die Durchbrechun- ι ο gen aus zueinander versetzten Schlitzreihen bestehen und daß die Fasern der Netzstruktur kurze abstehende Fasern (3) aufweisen.

2. Bewehrungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze im Winkel zur Längsachse des Bandes angeordnet sind.