DE3815246A1

DE3815246A1 - Process for producing reinforcing elements from glass fibres

Info

Publication number: DE3815246A1
Application number: DE3815246A
Authority: DE
Inventors: Hansjuergen Dr Bergmann
Original assignee: Promat GmbH
Current assignee: Promat GmbH
Priority date: 1988-05-05
Filing date: 1988-05-05
Publication date: 1989-11-16

Abstract

Process for producing reinforcing elements from glass fibres which are sheathed in a heat-curing plastic and are then subjected to a heat treatment, by which the glass fibres undergo a linear expansion and the synthetic-resin sheathing is cured, which then, during cooling of the glass fibres, is put under compressive prestressing, so that a state of internal stress is produced and part of the expansion (strains) produced by the service load is accounted for.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Bewehrungselementen aus Glasfasern, die mit einer Ummante lung aus Kunststoff versehen sind.The invention relates to a method for producing Reinforcement elements made of glass fibers with a sheath are made of plastic.

Bewehrungselemente aus Glasfasern für Betonbauteile müssen mit einer alkaliresistenten Ummantelung versehen sein, da gewöhnliches Glas von dem in Bauwerken aus Zementbeton vorhandenem freien Kalk stark angegriffen wird und die Bewehrungseinlagen aus Glasfasern zerstört werden. Da Glas nur einen verhältnismäßig geringen Elastizitätsmodul hat, erzeugen die Bauwerksspannungen in den Bewehrungsein lagen erhebliche Dehnungen, die leicht zu Rissen in der Ummantelung der Glasfaser-Bewehrungseinlagen und im Bau werksbeton führen. Um diesen Nachteil zu vermeiden, werden Bewehrungseinlagen aus Glasfasern und Glasfaserverbund werkstoffen in der Regel vorgespannt und es werden für die Ummantelung Kunststoffe verwendet, deren Elastizitätsmodul annähernd ebenso groß ist wie der E-Modul der Glasfasern.Reinforcement elements made of glass fibers for concrete components must be provided with an alkali-resistant coating, because ordinary glass of that in cement concrete structures existing lime is heavily attacked and the Reinforcements made of glass fibers are destroyed. There Glass only has a relatively low modulus of elasticity has the building stresses in the reinforcement There were significant strains that easily cracked in the Wrapping the fiberglass reinforcement and under construction lead factory concrete. To avoid this disadvantage Reinforcement inlays made of glass fibers and glass fiber composite materials are usually prestressed and are used for Sheathing plastics used, their modulus of elasticity is almost as large as the modulus of elasticity of the glass fibers.

Da Glasfasern querdruckempfindlich sind, ist die Veranke rung der bekannten vorgespannten Bewehrungselemente aus Glasfaserverbundwerkstoffen schwierig und mit erträglichem Aufwand nur bei solchen Spanngliedern möglich, die einen verhältnismäßig großen Querschnitt haben und große Kräfte aufnehmen. Derartige Bewehrungselemente können aber nur in hochbelasteten Betonbauteilen mit verhältnismäßig gro ßem Betonquerschnitt untergebracht werden.Since glass fibers are sensitive to lateral pressure, the anchoring is tion of the known prestressed reinforcement elements Glass fiber composites difficult and with tolerable Effort only possible with tendons that have one have a relatively large cross-section and large forces record, tape. Such reinforcement elements can only in heavily loaded concrete components with relatively large ß concrete cross section.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von Bewehrungselementen aus Glasfasern zu schaffen, die einen verhältnismäßig geringen Querschnitt haben können und als Bewehrungselemente für Betonbauteile mit geringen Querschnitten, beispielsweise für dünnwandige Betonplatten und -schalen, für dünnwandige Behälter und feingliedrige Betonwaren eingesetzt werden können und die einer nach träglichen Vorspannung nicht bedürfen.The object of the invention is a method for manufacturing of reinforcing elements made of glass fibers to create the can have a relatively small cross-section and as reinforcement elements for concrete components with low Cross sections, for example for thin-walled concrete slabs and trays, for thin-walled containers and delicate elements Concrete products can be used and the one after do not need an inert preload.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß für die Ummantelung der Glasfasern ein wärmehärtbarer Kunststoff verwendet wird, der nach dem Aufbringen auf die Glasfasern in einen Zustand gebracht wird, in dem er eine weichplastische Konsistenz erreicht und an den Glasfasern haftet (B-Zustand) und daß dann die aus Glasfasern und Kunststoff bestehenden Grundelemente einer Wärmebehandlung unterworfen werden, bei der die Glasfasern eine Längen dehnung erfahren und der Kunststoff aushärtet.This object is achieved with the invention in that for the sheathing of the glass fibers a thermosetting Plastic is used, which is applied to the Glass fiber is brought into a state in which it is a soft plastic consistency achieved and on the glass fibers adheres (B state) and that then the glass fibers and Plastic existing basic elements of a heat treatment be subjected to a length of the glass fibers experience stretch and the plastic hardens.

Durch ein solches Verfahren wird erreicht, daß die unter der Wärmeeinwirkung gedehnten Glasfasern sich nach der Aushärtung ihres Kunststoffmantels nicht mehr zusammen ziehen können, da sie hieran von dem erhärteten Kunst stoff gehindert werden. Die Bewehrungselemente erlangen hierdurch eine innere Vorspannung und es wird mindestens ein Teil der Glasfaserdehnungen vorweggenommen, denen die Bewehrungselemente bei Belastung der Bauteile unterliegen, in die sie eingebaut werden. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Bewehrungselemente können also wie schlaffe Bewehrungseinlagen verwendet und auf passende Länge geschnitten in die Schalung eingelegt werden.
By such a method it is achieved that the glass fibers stretched under the action of heat can no longer contract after the hardening of their plastic jacket, since they are prevented from doing so by the hardened plastic. As a result, the reinforcement elements are given an internal prestress and at least part of the glass fiber expansion is anticipated, to which the reinforcement elements are subject when the components in which they are installed are loaded. Reinforcement elements produced by the method according to the invention can thus be used like slack reinforcement inserts and inserted into the formwork cut to the appropriate length.

Für die Kunststoffummantelung wird zweckmäßig ein Epoxid harz verwendet, das bei einer Temperatur von ca. 140°C vollständig aushärtet. Diese Temperatur reicht zugleich aus, um vor dem Aushärten des Kunststoffmantels eine ge nügende Wärmedehnung in den Glasfasern zu erzeugen, die dann nach dem Abkühlen auf die Ummantelung eine Druck vorspannung ausüben.An epoxy is expediently used for the plastic coating resin used at a temperature of approx. 140 ° C fully cures. This temperature is also sufficient to ge before curing the plastic jacket to produce sufficient thermal expansion in the glass fibers that then after cooling on the jacket a pressure exert tension.

Einsträngige Bewehrungselemente können nach der Erfindung dadurch hergestellt werden, daß ein Glasfaserbündel oder Fasergelege mit einer Vielzahl von nebeneinander angeord neten, unidirektionalen Glasfasern unter Zugspannung durch ein Kunststoffbad gezogen und anschließend unter Aufrechterhalten der Zugspannung durch einen langgestreck ten Wärmeofen geleitet wird, wo das Kunstharz aushärtet. Danach wird der ummantelte Glasfaserstrang durch eine Kühlzone geleitet, während gleichzeitig auf das Beweh rungselement keine Längszugkräfte mehr ausgeübt werden.Single-strand reinforcement elements can according to the invention be produced in that a glass fiber bundle or Fiber fabric with a variety of arranged side by side neten, unidirectional glass fibers under tension pulled through a plastic bath and then under Maintaining tension by an elongated ten heating furnace where the synthetic resin hardens. Then the coated fiberglass strand is through a Cooling zone directed while at the same time on the tion element no longer longitudinal forces are exerted.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann eine zwei dimensionale Bewehrungsmatte dadurch hergestellt werden, daß aus mehreren Glasfaserbündeln oder Glasfasergelegen, die aus einer Vielzahl von Glasfasern bestehen, nach ihrer Ummantelung mit Kunststoff ein Gitter, Gewebe oder Geflecht gebildet wird, das zwischen kongruenten Heiz flächen derart zusammengepreßt wird, daß sich die Glas faserbündel in ihrer Längsrichtung ungehindert ausdehnen können, bevor der Kunststoff der Ummantelung aushärtet. Nach diesem Verfahren können Bewehrungsmatten hergestellt werden, deren Form von den kongruenten Heizflächen be stimmt wird und die leicht auch gekrümmten Flächen ange paßt werden können.According to a further feature of the invention, a two dimensional reinforcement mat can be produced that made up of several fiberglass bundles or fiberglass, which consist of a large number of glass fibers their cladding with plastic a grid, fabric or Braid is formed between congruent heating is pressed together so that the glass Extend the fiber bundle unhindered in its longitudinal direction can before the plastic of the jacket hardens. Reinforcement meshes can be produced using this method be, the shape of the congruent heating surfaces be is true and the slightly curved surfaces are appropriate can be fitted.

Beim anschließenden Abkühlen erleiden auch zwischen ebenen Heizflächen erwärmte, mit Kunststoff ummantelte Glas fasergitter oder -gewebe eine kissenförmige Verformung, die in den unterschiedlichen Wärmedehnungen in der Mitte und an den Rändern der Platte ihre Ursache hat. Diese kissen förmige Verformung kann für die Bewehrung von vierseitig gelagerten Platten von Vorteil sein, da sie etwa dem Momen tenverlauf in einer solchen Platte entspricht.During the subsequent cooling, they also suffer between levels Heating surfaces heated, plastic-coated glass fiber mesh or fabric a pillow-shaped deformation, in the different thermal expansions in the middle and has its cause at the edges of the plate. These pillows shaped deformation can be used for reinforcement from four sides stored plates can be advantageous as they are about the moment corresponds in such a plate.

Es ist darauf hinzuweisen, daß es für die Herstellung von Bewehrungsmatten wesentlich ist, daß die Glasfaserbündel oder Glasfasergelege erst mit Kunststoff ummantelt werden, bevor das Gitter, Gewebe oder Geflecht gebildet wird. Nur hierdurch ist gewährleistet, daß eine vollständige Umman telung der Glasfaserbündel auch im Bereich der Kreuzungs punkte aufrechterhalten bleibt, wenn sich die Bewehrungs elemente unter der Einwirkung von Wärme und Druck verfor men.It should be noted that it is for the manufacture of Reinforcement mesh is essential that the glass fiber bundle or fiberglass fabrics are first coated with plastic, before the grid, fabric or braid is formed. Just this ensures that a complete Umman The fiber bundles are also defined in the area of the intersection points is maintained when the reinforcement deform elements under the influence of heat and pressure men.

Claims

1. A method for producing reinforcement elements made of glass fibers, which are provided with a sheathing made of plastic, characterized in that a thermosetting plastic is used for the sheathing, which is brought into a state after being applied to the glass fibers, in which it has a soft pla Tical consistency reached and adhered to the glass fibers (B-state) and that then the composite elements consisting of glass fibers and plastic are subjected to a heat treatment in which the glass fibers undergo elongation and the plastic hardens.

2. The method according to claim 1, characterized in that an epoxy resin is used for the plastic coating becomes.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized net that from several fiber bundles or fiber located, which consist of a variety of glass fibers after their cladding with plastic a grid, tissue be or braid that is formed between congruent Heating surfaces are pressed together so that the Glass fiber bundles in their longitudinal direction unhindered can stretch before the plastic of the sheath hardens.