DE4109706C2

DE4109706C2 - Concrete installation element

Info

Publication number: DE4109706C2
Application number: DE4109706A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dipl Ing Penzkofer
Original assignee: Max Frank GmbH and Co KG
Current assignee: Max Frank GmbH and Co KG
Priority date: 1990-05-17
Filing date: 1991-03-23
Publication date: 1994-06-30
Anticipated expiration: 2011-03-24
Also published as: DE4109706A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Betoneinbauelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a concrete installation element according to the Preamble of claim 1.

Unter "Betoneinbauelement" ist im Sinne der Erfindung ganz allgemein ein Bauteil für den Betonbau zu verstehen, welches zumindest in einem Teilbereich aus Stahl gefertigt ist und an diesem Teilbereich wenigstens eine Fläche aufweist, mit der das Betoneinbauelement bei seiner Verwendung in Beton bzw. Zement eines Bauwerkes eingebettet bzw. verankert wird. Derartige Betoneinbauelemente können die unterschiedlichste Funktion und damit auch die unterschiedlichste Ausbildung aufweisen. So sind beispielsweise derartige Einbauelemente Abschalungen in Form von verlorenen Schalungselementen, wie Elemente von Köcherschalungen, Rippenstreckmetall, Verwah rungselemente von sog. Bewehrungsanschlüssen usw. Weiterhin sind Betoneinbauelemente beispielsweise Stäbe für Mauer stärken oder Schalungsanker, d. h. beispielsweise stabförmige Elemente, die dazu verwendet werden, um zwei einander gegenüberliegende Schalungswände einer Betonschalung in einem vorgegebenen Abstand usw. zu halten.Under "concrete installation element" is entirely in the sense of the invention to generally understand a component for concrete construction, which is made of steel and at least in a partial area this sub-area has at least one surface with which the concrete installation element when used in concrete or Cement of a building is embedded or anchored. Such concrete installation elements can be the most varied Function and thus also the most diverse training exhibit. Such installation elements are for example Formwork in the form of lost formwork elements, such as Elements of quiver formwork, expanded rib metal, Verwah Reinforcement elements of so-called reinforcement connections etc. Furthermore are concrete built-in elements such as bars for walls strengthen or formwork anchors, d. H. for example rod-shaped Elements that are used to make two each other Opposing formwork walls of a concrete formwork in one keep predetermined distance etc.

Ein Problem bei Betoneinbauteilen bzw. -elementen besteht grundsätzlich darin, daß vielfach am Übergang zwischen dem Betoneinbauelement und dem angrenzenden Beton bzw. Zement ein vor allem auch feuchtigkeitsdichter Abschluß nicht oder aber nur mit besonderen Maßnahmen gewährleistet werden kann.There is a problem with concrete parts basically in the fact that often at the transition between the Concrete installation element and the adjacent concrete or cement especially not moisture-proof closure or can only be guaranteed with special measures.

Bekannt ist ein nichtmagnetisches Stahlmaterial (DE-OS 29 08 575), welches mit einem Überzug versehen ist, der Zink, Aluminium und/oder Zinn enthalten kann. Dieser Überzug dient als Korrosionsschutz.A non-magnetic steel material is known (DE-OS 29 08 575), which is provided with a coating, the zinc, May contain aluminum and / or tin. This coating serves as corrosion protection.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Betoneinbauelement aufzuzeigen, bei welchem ein besonders dichter Abschluß bzw. Übergang auch zwischen Betoneinbauelement und Beton bzw. Zement sichergestellt ist.In contrast, the invention is based on the object to show a concrete installation element, in which a particularly tight closure or transition between Concrete installation element and concrete or cement is ensured.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Betoneinbauelement ent sprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.To solve this problem, a concrete installation element is ent speaking the characterizing part of claim 1 educated.

Der Erfindung liegt dabei u. a. die Erkenntnis zugrunde, daß durch eine besonders innige und feste Einbettung des Beton einbauelements im Beton bzw. im Zement Probleme hinsichtlich der Dichtigkeit vermieden werden. Diese besonders innige und feste Einbindung dadurch erzielt wird, daß die Schicht aus Aluminium bzw. aus der Aluminiumlegierung mit dem freien Kalk des Zementes unter Mitwirkung von Sauerstoff zu einem Calciumaluminat reagiert, welches die feste und dichte Einbindung des Betoneinbauelements gewährleistet, so daß insbesondere auch bei statischen oder dynamischen Belastungen sich keine Risse usw. am Übergang vom Beton zum Einbauelement ergeben.The invention lies u. a. based on the knowledge that through a particularly intimate and firm embedding of the concrete Installation element in concrete or cement problems regarding tightness can be avoided. This particularly intimate and firm integration is achieved in that the layer Aluminum or from the aluminum alloy with the free lime of the cement with the participation of oxygen to one Calcium aluminate reacts, which is firm and dense Integration of the concrete installation element ensured so that especially with static or dynamic loads there are no cracks etc. at the transition from the concrete to the installation element surrender.

Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Betoneinbau elementes wird also eine Betonkonstruktion erhalten, in der dieses Einbauelement fest und dicht eingebunden ist, und zwar derart, daß auch bei statischen oder dynamischen Belastungen sich Risse usw. am Übergang vom Beton zum Einbauelement nicht ergeben.By using the concrete installation according to the invention So a concrete structure is obtained in the element this installation element is firmly and tightly integrated, namely such that even with static or dynamic loads there are no cracks etc. at the transition from the concrete to the installation element surrender.

Bei der Erfindung ist die Dicke der Aluminiumschicht bzw. der Schicht aus der Aluminiumlegierung so gewählt, daß beim Abbinden des Betons eine ausreichende Calciumaluminat-Bildung auftritt und bei Abschluß dieser Reaktion allenfalls nur noch eine Restschicht aus Aluminium bzw. aus der Aluminiumlegie rung mit sehr geringer Dicke verbleibt.In the invention, the thickness of the aluminum layer or Layer made of aluminum alloy selected so that the The concrete sets sufficient calcium aluminate formation occurs and at the end of this reaction at most only a residual layer made of aluminum or aluminum alloy tion with a very small thickness remains.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter ansprüche.Further developments of the invention are the subject of the sub Expectations.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel in Form eines Bewehrungsanschlusses näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below with the aid of the figures Exemplary embodiment in the form of a reinforcement connection explained. Show it:

Fig. 1 im Querschnitt einen Bewehrungsanschluß bzw. eine zum Einsetzen in eine Schalung für ein Betonbauteil dienende Vorrichtung; Fig. 1 in cross section a reinforcing terminal or a serving for insertion in a formwork for a concrete supply apparatus;

Fig. 2 und 3 eine Teillänge der in einem zuerst erstellten Betonbauteil eingebetteten Vorrichtung im Längsschnitt bzw. einen Querschnitt ähnlich der Fig. 1, jedoch zusammen mit zwei aneinander anschließenden Beton bauteilen; Fig. 2 and 3, a part of the length of the embedded first created in a concrete component device in longitudinal section and a cross sectional view similar to Figure 1 but components together with two adjoining concrete.

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie I-I der Fig. 1. Fig. 4 shows a section along the line II in FIG. 1.

In den Figuren ist 1 ein Bewehrungsanschluß, d. h. eine zum Einsetzen in eine Schalung für ein Betonbauteil dienende Vorrichtung, die im wesentlichen aus einem kasten- oder profilförmigen Verwahrungselement 2 sowie aus mehreren jeweils aus Längen aus Betonstahl durch Biegen hergestellten, U-förmigen Bügeln oder Bewehrungsstäben 3 besteht.In the figures, 1 is a reinforcement connection, that is to say a device for inserting into a formwork for a concrete component, which essentially consists of a box-shaped or profile-shaped storage element 2 and of several U-shaped brackets or reinforcement bars each produced from lengths of reinforcing steel by bending 3 exists.

Das Verwahrungselement besitzt im wesentlichen einen Boden 4 und zwei einstückig mit diesem Boden durch Abwinkeln herge stellte Schenkel 5, die über eine gemeinsame Seite des Bodens 4 wegstehen und mit diesem einen spitzen Winkel derart einschließen, daß sich für das Verwahrungselement 2 ein schwalbenschwanzförmiges Profil ergibt. Jeder Bewehrungsstab 3 besitzt zwei Schenkel 6, die über einen Jochabschnitt 7 miteinander verbunden sind und sich jeweils aus zwei recht winklig zueinander abgewinkelten Schenkelabschnitten 6′ und 6′′ zusammensetzen. Die bügelförmigen Bewehrungsstäbe 3 sind mit ihren Schenkeln 6 so durch entsprechende Öffnungen des Bodens 4 hindurchgeführt, daß die Bügel 3 mit ihren in den Jochabschnitt 7 übergehenden Schenkelabschnitten 6′ in etwa senkrecht über die Außenseite des Bodens 4 aus dem Innenraum 8 des Verwahrungselementes 2 wegstehen, während die Schenkel abschnitte 6′′ in etwa parallel zur Ebene des Bodens 4 verlaufend im Innenraum 8 des Verwahrungselementes 2 vorge sehen sind, der an der dem Boden 4 gegenüberliegenden offenen Seite durch einen Deckel sowie an den beiden Enden des Verwahrungselementes 2 durch entsprechende Abschlußstücke verschlossen ist.The storage element essentially has a bottom 4 and two in one piece with this bottom by bending Herge legs 5 , which protrude from a common side of the bottom 4 and enclose with this an acute angle such that there is a dovetail-shaped profile for the storage element 2 . Each reinforcing bar 3 has two legs 6 , which are connected to each other via a yoke section 7 and are each composed of two leg sections 6 'and 6 ''which are angled at right angles to one another. The bow-shaped reinforcement bars 3 are guided with their legs 6 through corresponding openings in the bottom 4 such that the brackets 3 with their leg sections 6 'passing into the yoke section 7 ' project approximately perpendicularly beyond the outside of the floor 4 from the interior 8 of the storage element 2 , while the leg sections 6 '' running approximately parallel to the level of the bottom 4 in the interior 8 of the storage element 2 are seen, closed on the opposite side of the floor 4 by a cover and at the two ends of the storage element 2 by appropriate end pieces is.

Der Bewehrungsanschluß 1 wird in der an sich bekannten Weise verwendet, d. h. das mit den Bewehrungsstäben 3 vormontierte Verwahrungselement 2 wird in einer Schalung für die Erstel lung eines ersten Betonbauteils, beispielsweise der Betonwand 9 dort, wo an diese Betonwand ein weiteres Betonbauteil, beispielsweise die Betonwand 10 später angeschlossen werden soll, derart angeordnet, daß sich die durch einen Deckel verschlossene offene Seite des Verwahrungselementes 2 unmittelbar an der Innenfläche der Schalung für die Betonwand 9 befindet. Nach dem Fertigstellen der Betonwand 9 sind das Verwahrungselement 2 sowie die Bewehrungsstäbe 3 mit ihren Schenkelabschnitten 6′ und ihrem Jochabschnitt 7 im Beton dieser Betonwand eingebettet und nach dem Entschalen der Betonwand 9 können die abgewinkelten Schenkelabschnitte 6′′ aufgebogen werden, wie dies in der Fig. 2 mit dem Pfeil A angedeutet ist, so daß dann beim Herstellen der Betonwand 10 die aufgebogenen Schenkelabschnitte 6′′ im Beton dieser Betonwand eingebettet werden. Das im wesentlichen aus Stahlblech bestehende Verwahrungselement 2 verbleibt als verlorene Schalung im Beton zwischen den Betonwänden 9 und 10.The reinforcement connection 1 is used in a manner known per se, ie the storage element 2 preassembled with the reinforcement bars 3 is in a formwork for the creation of a first concrete component, for example the concrete wall 9 , where another concrete component, for example the concrete wall, is connected to this concrete wall 10 to be connected later, arranged in such a way that the open side of the storage element 2 , which is closed by a cover, is located directly on the inner surface of the formwork for the concrete wall 9 . After the completion of the concrete wall 9 , the storage element 2 and the reinforcing bars 3 with their leg sections 6 'and their yoke section 7 are embedded in the concrete of this concrete wall and after the formwork has been removed from the concrete wall 9 , the angled leg sections 6 ''can be bent, as shown in FIG is indicated. 2 by the arrow A, so that then the bent leg portions 6 '' in the concrete of the concrete wall to be embedded in the manufacture of the concrete wall 10. The storage element 2 consisting essentially of sheet steel remains as lost formwork in the concrete between the concrete walls 9 and 10 .

Obwohl auch das Verwahrungselement 2 vollständig vom Beton der Betonwände 9 und 10 abgedeckt ist, läßt sich nicht ausschließen, daß es am Übergangsbereich zwischen Beton und Verwahrungselement 2 zu Undichtigkeiten kommt, durch die insbesondere auf Feuchtigkeit nicht nur an das Verwahrungs element, sondern auch an die die Anschlußbewehrung zwischen den Betonwänden 9 und 10 bildenden Bewehrungsstäbe 3 gelangt und somit dort eine Korrosion auftritt. Um dies zu vermeiden und einen Übergang zwischen Verwahrungselement 2 und Beton ohne Undichtigkeiten zu erreichen, sind das Verwahrungs element 2 bzw. dessen Boden 4 und Schenkel 5 aus einem Stahlblech 11 hergestellt, welches sowohl an der die Innen seite des Verwahrungselementes 2 als auch an der die Außen seite dieses Verwahrungselementes bildenden Oberflächenseite mit jeweils einer Schicht 12 aus Aluminium bzw. aus einer Aluminiumlegierung versehen ist. Jede Schicht 12 besitzt bei der dargestellten Ausführungsform eine zur Dicke D des Stahlblechs 11 nur verhältnismäßig geringe Dicke d, d. h. d beträgt beispielsweise 20 Mikrometer, während die Dicke D des Stahlblechs größer als 0,3 mm ist, d. h. in der Größenordnung zwischen 0,3 mm und 1,0 mm liegt.Although the storage element 2 is completely covered by the concrete of the concrete walls 9 and 10 , it cannot be ruled out that there will be leaks at the transition area between the concrete and the storage element 2 , due to the moisture in particular not only to the storage element but also to the the connecting reinforcement between the concrete walls 9 and 10 reinforcing bars 3 arrives and thus there occurs corrosion. To avoid this and to achieve a transition between the storage element 2 and concrete without leaks, are the depository element 2 or its base 4 and legs 5 of a steel plate 11 is made, which both at the inner side of the flashing element 2 as well as on the the outer side of this surface element forming the storage element is provided with a layer 12 of aluminum or an aluminum alloy. In the embodiment shown, each layer 12 has a thickness d that is only relatively small in relation to the thickness D of the steel sheet 11 , that is to say d is 20 micrometers, for example, while the thickness D of the steel sheet is greater than 0.3 mm, that is to say on the order of 0.3 mm and 1.0 mm.

Sofern für die Schichten 12 eine Aluminiumlegierung verwendet ist, enthält diese beispielsweise mehr als 50%, z. B. 55-75% Aluminium, wobei der Rest zumindest teilweise von Zink gebildet ist.If an aluminum alloy is used for the layers 12 , this contains, for example, more than 50%, e.g. B. 55-75% aluminum, the rest being at least partially formed by zinc.

Beim Abbinden des Betons der Betonwände 9 und 10 reagiert das Material der Schichten 12 mit dem Zement bzw. mit dem freien Kalk und Sauerstoff zu Calciumaluminat, wodurch sich eine besonders innige Verbindung zwischen dem Verwahrungselement 2 und dem anschließenden Beton ergibt. Die Dicke d der Schich ten 12 ist dabei so gewählt, daß einerseits die für die Dichtigkeit, d. h. die Einbindung des Verwahrungselementes 2 erforderliche Calciumaluminat-Bildung im erforderlichen Maße sichergestellt ist, andererseits jedoch nach Abschluß der Calciumaluminat-Bildung, d. h. nach dem Abbinden des Betons auf dem Stahlblech 11 noch die erforderliche Einbindung gewährleistet ist und es insbesondere auch nicht zu Einbußen der Festigkeit am Übergangsbereich zwischen Beton und Verwahrungselement 2 sowie auch nicht zu elektrolytischen Elementen kommt, die eine Korrosion des die Bewehrungsstäbe 3 bildenden Betonstahls verursachen könnte.When the concrete of the concrete walls 9 and 10 sets, the material of the layers 12 reacts with the cement or with the free lime and oxygen to calcium aluminate, which results in a particularly intimate connection between the storage element 2 and the subsequent concrete. The thickness d of the layers 12 is chosen so that, on the one hand, the calcium aluminate formation required for the tightness, ie the integration of the storage element 2 , is ensured to the extent necessary, but on the other hand after completion of the calcium aluminate formation, ie after the concrete has set on the steel sheet 11 the necessary integration is still ensured and in particular there is no loss of strength at the transition area between the concrete and the storage element 2 and also no electrolytic elements which could cause corrosion of the reinforcing bars 3 forming the reinforcing bars 3 .

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist jede Schicht 12 von einer Aluminiumlegierung gebildet, die folgende Zusammen setzung aufweist:
ca. 55% Aluminium
ca. 43% Zink
etwa bis zu 2% Silizium.In one embodiment of the invention, each layer 12 is formed by an aluminum alloy, which has the following composition:
approx. 55% aluminum
approx. 43% zinc
about up to 2% silicon.

Der Anteil an Silizium beträgt hierbei bevorzugt etwa 2% oder 1,6%.The proportion of silicon here is preferably about 2% or 1.6%.

Die Dicke d jeder Schicht 12 liegt bei dieser Ausführung etwa im Bereich zwischen 10 und 40 Mikrometer, vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 20 und 25 Mikrometer.The thickness d of each layer 12 in this embodiment is approximately in the range between 10 and 40 micrometers, preferably in the range between approximately 20 and 25 micrometers.

Die Erfindung wurde voranstehend an dem Ausführungsbeispiel des Bewehrungsanschlusses 1 erörtert. Es versteht sich, daß zahlreiche weitere Ausführungsformen der Erfindung denkbar sind, d. h. grundsätzlich ist die Erfindung bei allen aus Stahl oder Stahlblech hergestellten Betoneinbauelementen anwendbar.The invention was discussed above using the exemplary embodiment of the reinforcement connection 1 . It goes without saying that numerous further embodiments of the invention are conceivable, ie in principle the invention can be used with all concrete built-in elements made of steel or sheet steel.

Claims

1. Concrete installation element, which is made of steel at least in a partial area and has at least one surface to be embedded in concrete or cement, which is provided with a layer ( 12 ) of aluminum or an aluminum alloy, characterized in that the layer of aluminum or aluminum alloy has a thickness (d) of less than 200 micrometers and which is selected such that after the embedding of the installation element ( 2 ) in the concrete or cement and after the concrete has set, almost the entire material of the layer ( 12 ) made of aluminum or has reacted from an aluminum alloy with the free lime of the concrete or cement and with oxygen to form a calcium aluminate, at most to a small remaining thickness, in order to achieve an intimate and firm connection between the concrete installation element and the concrete.

2. Concrete installation element according to claim 1, characterized indicates that the thickness of the layer of aluminum or Aluminum alloy in the order of 20 microns lies.

3. Concrete installation element according to claim 1, characterized in that the thickness of the layer ( 12 ) made of aluminum or of the aluminum alloy is in the range between about 10-40 microns.

4. Concrete installation element according to claim 1, characterized indicates that the thickness of the layer on aluminum or aluminum alloy is about 20-25 microns.

5. Concrete installation element according to one of claims 1-4, characterized in that the layer forming Aluminum alloy contains zinc, the proportion of Aluminum is greater than 50%, preferably between about 55-70% lies.

6. Concrete installation element according to claim 5, characterized indicates that the aluminum alloy forming the layer contains about 55% aluminum and about 43% zinc.

7. concrete installation element according to claim 6, characterized records that the aluminum alloy accounts for about Contains 2% silicon.

8. Concrete installation element according to claim 7, characterized records that the aluminum alloy is about 1.6% silicon contains.

9. Concrete installation element according to one of claims 1-8, characterized in that the element ( 2 ) is made at least in a partial area from a steel sheet ( 11 ), which on at least one surface side, but preferably on both surface sides, each with the layer ( 12 ) is made of aluminum or aluminum alloy.

10. Concrete installation element according to one of claims 1-9, characterized by its design as a custody element ( 2 ) of a reinforcement connection, as a joint sheet, as expanded metal, as formwork, preferably quiver formwork.

11. Concrete installation element according to one of claims 1 to 9, characterized in that the built-in element at least in a partial area from a rod-shaped element Steel is formed, which with the layer of aluminum or is made of an aluminum alloy.

12. Concrete installation element according to claim 11, characterized by his training as a staff for wall strengths or as Formwork anchors.