DE3734327A1

DE3734327A1 - Durchschusssicheres plattenfoermiges bauteil

Info

Publication number: DE3734327A1
Application number: DE19873734327
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Hochtief AG
Current assignee: Hochtief AG
Priority date: 1987-10-10
Filing date: 1987-10-10
Publication date: 1989-04-27
Also published as: DE3734327C2

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein durchschußsicheres plattenförmiges Bauteil, insbesondere zum Schutz von Maschinen und Apparaten, bestehend aus einem plattenbildenden Werkstoff und durch schußhemmenden Elementen. - In neuerer Zeit werden durchschuß sichere plattenförmige Bauteile für den sogenannten Objektschutz, aber auch für den Personenschutz in Schutzräumen und dergleichen, in zunehmenden Maße eingesetzt. Insbesondere wird verlangt, daß bei Mehrfachschuß eines kleinen Bauteilbereiches durch Hartkern-Projek tile aus Handfeuerwaffen, auch Maschinenwaffen, ein Durchschießen nicht stattfindet. Mehrfachschuß eines kleinen Bauteilbereiches meint dabei gezieltes Schießen auf einen Bauteilbereich von etwa 10 cm Durchmesser. Der Begriff plattenförmig umfaßt im Rahmen der Er findung ebene und gekrümmte Bauteile, insbesondere einfach und doppelt gekrümmte Flächentragwerke.

Bei den bekannten durchschußsicheren plattenförmigen Bauteilen (DE- OS 23 25 921) ist der plattenförmige Werkstoff Stahl in Form von Blechplatten. Die durchschußhemmenden Elemente sind Ablenkelemente in Form von entsprechend angeordneten Winkelprofilen aus Stahl. Sie sind im Zwischenraum zwischen zwei Blechplatten fest angeordnet. Im Ergebnis sind die bekannten Bauteile verhältnismäßig komplizierte Aggregate. Das gilt auch für eine andere bekannte Ausführungsform (FR-OS 25 47 908), bei der die durchschußhemmenden Elemente beweg lich angeordnet sind. Sie wirken als Auffangelemente dynamisch durch ihre träge Masse gleichsam wie bei einem Stoßphänomen mit Impulsaus tausch.

Im übrigen kennt die Praxis für die verschiedensten Zwecke platten förmige Bauteile aus Beton, z. B. als Deckenplatten, Wandplatten, Fußbodenplatten und dergleichen. Auch ist es, z. B. bei der Aus kleidung von Tunnelröhren, bekannt, in einen Beton Fasern einzu mischen. Die Fasern bestehen aus Metall, z. B. Stahl, Kunststoff, Glas oder Kohlenstoff. Diese Maßnahmen dienen, phänomenologisch be trachtet, gleichsam als Mikrobewehrung und bewirken eine ent sprechende Verbesserung der Qualitätsparameter des Betons in bezug auf Druck- und Zugfestigkeit. Werden plattenförmige Bauteile aus Beton einem Mehrfachschuß durch Hartkern-Projektile in einem kleinen Bauteilbereich ausgesetzt, so kann das plattenförmige Bauteil, gleich sam wie mit einem druckluftangetriebenen Meißel durchstemmt werden. Es sind daher solche plattenförmigen Bauteile aus Beton als durch schußsichere Bauteile bisher nicht eingesetzt worden, es sei denn, man hat die Bauteile in einer solchen Dicke ausgeführt, daß allein wegen der Dicke ein Durchschießen mit einem zu befürchtenden Be schußaufwand nicht stattfinden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes durch schußsicheres plattenförmiges Bauteil zu schaffen, welches wesentlich einfacher aufgebaut ist als das eingangs beschriebene Aggregat und einer Ausrüstung mit Ablenkelementen bzw. Auffangelementen der be schriebenen Funktion nicht mehr bedarf.

Die Erfindung lehrt, daß zum Zwecke der Durchschußsicherung bei Mehrfachschuß eines kleinen Bauteilbereiches durch Hartkern-Projek tile aus Handfeuerwaffen der plattenbildende Werkstoff bei einer Plattendicke von 60 bis 250 mm aus einem Beton der Festigkeitsklasse von zumindest 50 nach DIN 1045 besteht, der an sich und für sich bei dem Mehrfachschuß im beschossenen Bauteilbereich Beschußrisse und herausfallende Trümmerteile bilden würde, und daß in dem Beton in gleichmäßiger Verteilung Verankerungsfasern eingebettet sind, und zwar in einer Menge, die ausreicht, die Beschußrisse zu überbrücken und die Trümmerstücke zu verankern. Die erforderliche Menge an solchen Verankerungsfasern läßt sich durch Versuche unschwer er mitteln. Die Verankerungsfasern können auch im Rahmen der Erfindung Metallfasern, insbesondere Stahlfasern, Kunststoffasern, Glasfasern oder Kohlefasern sein.

Die Erfindung geht von der Tatsache aus, daß beim Beschießen eines plattenförmigen Bauteils aus Beton mit einem Hartkern-Projektil zu nächst ein Krater entsteht, von dem feine Risse ausgehen, die zu sammenhängende oder auch mit dem plattenförmigen Bauteil verbundene Trümmerteile bilden, die sich jedoch bei Mehrfachschuß aus diesem Zusammenhang lösen und herausfallen. Auf diese Weise kann ein plattenförmiges Bauteil aus Beton durch Mehrfachbeschuß gleichsam durchstemmt werden. Die Erfindung beruht auf der überraschenden Feststellung, daß der Zusammenhang der Trümmerteile erhalten bleibt, und zwar auch bei Mehrfachbeschuß mit einer sehr großen Zahl von Hartkern-Projektilen, wenn die Trümmerteile miteinander, wie be schrieben, durch Fasern verbunden werden. Sie bleiben in dem kleinen Bereich, der der Beschießung durch Mehrfachbeschuß ausgesetzt wird, verankert, tragen zur Festigkeit des Bauteils zwar nicht mehr wesentlich bei, funktionieren jedoch als Ablenkelemente und als Auffangelemente der eingangs beschriebenen dynamischen Funktion. Ein Durchschießen eines erfindungsgemäßen plattenförmigen Bauteils mit einer zu befürchtenden Anzahl von Hartkern-Projektilen aus einer Handfeuerwaffe, auch einer automatischen Handfeuerwaffe, ist folglich nicht mehr möglich. - Die erfindungsgemäßen Bauteile können vorge fertigt oder in Ortbeton hergestellt werden.

Besondere Betonzusammensetzungen, die sich im Rahmen der Erfindung bewährt haben, sind Gegenstand der Ansprüche 4, 5, 6 und 7. Im Rahmen der Erfindung besonders bewährte Fasern sind Gegenstand der Ansprüche 11, 12, 13 und 14. Auch Mischungen solcher Fasern können eingesetzt werden. Stets ist es vorteilhaft, daß die Zuschlagstoffe harte Zuschlagstoffe aus der Gruppe "Basalt, Quarz, Quarzit" oder Mischungen davon sind, und zwar in einer Körnung von mindestens 4 mm, und daß Zemente Z35 bis 55 nach DIN 1164 eingesetzt sind. Zur Optimierung trägt es bei, daß dem Beton amorphe Fällungskiesel säure beigegeben ist, und zwar 4 bis 20 kg/m³, vorzugsweise 7 kg/m³, oder Microsilica (Silicapulver) beigegeben ist, und zwar 20 bis 100 kg/m³, vorzugsweise 40 kg/m³. Es versteht sich, daß in dem Beton zusätzlich eine Stahlbewehrung, z. B. in Form von Bau stahlmatten, angeordnet sein kann. Es versteht sich fernerhin, daß man die erfindungsgemäßen plattenförmigen Bauteile in mehreren Lagen oder Schichten, auch mit Abstandzwischenraum, anordnen kann. Im Rahmen der Erfindung liegt es, in dem Abstandzwischenraum andere Elemente, beispielsweise Kugeln oder dergleichen, anzuordnen.

Claims

1. Durchschußsicheres plattenförmiges Bauteil, insbesondere zum Schutz von Maschinen und Apparaten, bestehend aus einem plattenbildenden Werkstoff und durchschuß hemmenden Elementen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Durchschußsicherung bei Mehrfachschuß eines kleinen Bauteilbereiches durch Hartkern-Projek tile aus Handfeuerwaffen der plattenbildende Werkstoff bei einer Plattendicke von 80 bis 250 mm aus einem Beton der Festigkeitsklasse von zumindest 50 nach DIN 1045 besteht, der an sich und für sich bei dem Mehrfachschuß im beschos senen Bauteilbereich Beschußrisse und herausfallende Trümmer teile bilden würde, und daß in dem Beton in gleichmäßiger Verteilung Verankerungs fasern eingebettet sind, und zwar in einer Menge, die ausreicht, die Beschußrisse zu überbrücken und die Trümmerstücke zu verankern.

2. Durchschußsicheres Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Beton eine Plattendicke von etwa 100 mm aufweist.

3. Durchschußsicheres Bauteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerbeton die Festigkeitsklasse B 55 nach DlN 1045 aufweist.

4. Durchschußsicheres Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß der Beton beim Anmachen die Zusammen setzung Zement 270 bis 450 kg/m³ Zuschlagstoffe 1850 bis 1500 kg/m³ Stahlfasern 50 bis 150 kg/m³

und im übrigen übliche Zusatzmittel, Zusatzstoffe sowie Anmachwasser aufweist.

5. Durchschußsicheres Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton beim Anmachen die Zusammen setzung Zement 270 bis 450 kg/m³ Zuschlagstoffe 1850 bis 1500 kg/m³ Kunststoffasern 6 bis 20 kg/m³

und im übrigen übliche Zusatzmittel und Zusatzstoffe sowie Anmach wasser aufweist.

6. Durchschußsicheres Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton beim Anmachen die Zusammen setzung Zement 270 bis 450 kg/m³ Zuschlagstoffe 1850 bis 1500 kg/m³ Glasfasern 15 bis 45 kg/m³

und im übrigen Zusatzmittel und Zusatzstoffe sowie Anmachwasser aufweist.

7. Durchschußsicheres Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton beim Anmachen die Zusammen setzung Zement 270 bis 450 kg/m³ Zuschlagstoffe 1850 bis 1500 kg/m³ Kohlenstoffasern 5 bis 30 kg/m³

und im übrigen Zusatzmittel und Zusatzstoffe sowie Anmachwasser aufweist.

8. Durchschußsicheres Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschlagstoffe harte Zuschlagstoffe aus der Gruppe "Basalt, Quarz, Quarzit" oder Mischungen davon sind, und zwar mit einer Körnung von mindestens 4 mm, und daß Zemente Z35 bis 55 nach DIN 1164 eingesetzt sind.

9. Durchschußsicheres Bauteil nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Beton amorphe Fällungskieselsäure beigegeben ist, und zwar 4 bis 20 kg/m³, vorzugsweise 7 kg/m³, oder Microsilica (Silicapulver) beigegeben ist, und zwar 20 bis 100 kg/m³, vorzugsweise 40 kg/m³.

10. Durchschußsicheres Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Beton zusätzlich eine Stahlbe wehrung angeordnet ist.

11. Durchschußsicheres Bauteil nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlfasern eine Länge von maximal 60 mm und eine Dicke von maximal 1 mm und ein Längen- Dicken-Verhältnis von 50 bis 100 aufweisen.

12. Durchschußsicheres Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,5 und 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffasern aus Kohlenwasserstoffen, z. B. PVC, PAN, PP, bestehen und eine Länge von maximal 60 mm und eine Dicke von maximal 0,4 mm und ein Längen-Dicken-Verhältnis von 50 bis 100 aufweisen.

13. Durchschußsicheres Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,6 und 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfasern etwa 20 mm lang sind und einen Durchmesser von etwa 0,2 mm bei einem Längen- Dicken-Verhältnis von 50 bis 100 besitzen.

14. Durchschußsicheres Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffasern ca. 10 µ dick sind und ein Längen-Dicken-Verhältnis von etwa 1000 besitzen.