Die Erfindung betrifft einen neuartigen Verbundwerkstoff, der von seinen Eigen
schaften her mit dem bisher gebräuchlichen Stahlbeton vergleichbar ist.The invention relates to a novel composite material, which is of its own
is comparable with the previously used reinforced concrete.
Stahlbeton, das heißt der Verbundwerkstoff aus Bewehrungsstahl und Beton, ist
das in der modernen Bautechnik mit Abstand am häufigsten eingesetzte Bau
material. Dabei wirkt sich der annähernd gleiche Wärmeausdehnungskoeffizient
der Komponenten vorteilhaft aus. Beton ist ein druckfester, jedoch nicht sehr
zugfester Baustoff. Werden Bauteile aus Beton auf Zug beansprucht, so kön
nen diese Kräfte durch ein zugfestes Material, z. B. Stahl aufgenommen werden.
Wegen der kraftschlüssigen Verbindung zwischen Stahl und Beton spricht man
von einem Verbundwerkstoff.Reinforced concrete, i.e. the composite material made of reinforcing steel and concrete
by far the most frequently used building in modern construction technology
material. The approximately equal coefficient of thermal expansion has an effect
of the components advantageous. Concrete is pressure-resistant, but not very much
tensile building material. If components made of concrete are subjected to tension, then
NEN these forces through a tensile material, e.g. B. steel.
One speaks because of the positive connection between steel and concrete
from a composite.
Die Nachteile des Bauens mit Stahlbeton sind bekannt. Der Korrosionsschutz
der Bewehrung im Beton (Passivierung) kann mit der Zeit verloren gehen. Fol
gen sind eine Korrosion der Bewehrung und aufwendige Maßnahmen, um den
Beton zu sanieren. Zudem ist das Material, Stahl und Beton, relativ teuer. Um
die Nachteile von Stahlbeton zu mindern, verwendet man heute schon für be
stimmte Einsatzgebiete Glasfaserbeton.The disadvantages of building with reinforced concrete are known. The corrosion protection
the reinforcement in the concrete (passivation) can get lost over time. Fol
are corrosion of the reinforcement and complex measures to prevent
To renovate concrete. In addition, the material, steel and concrete, is relatively expensive. Around
To reduce the disadvantages of reinforced concrete is already used for be
agreed areas of application fiberglass concrete.
Glasige Mineralstoffe korrodieren normalerweise nicht und sind daher dauerhaf
ter als Stahl. Allerdings wird im alkalischen Milieu der herkömmlichen Betone
das Glas zersetzt. Daher werden zur Herstellung von Glasfaserbeton alkaliresi
stente (d. h. beschichtete) Glasfasern zugegeben (DBV-Sachstandsbe
richt: "Glasfaserbeton für Fertigteile", Fassung Oktober 1990, Eigenverlag Deut
sche Beton-Verein e.V., Wiesbaden 1991), die dann die Zugfestigkeit, Schlag
festigkeit und Elastizität des Festbetons erhöhen. Glas ist im Gegensatz zu
Stahl ein relativ kostengünstiger Stoff. Dennoch ersetzt die Glasfaser, wie auch
die Stahlfaser im Stahlfaserbeton nicht einen gerichtete Bewehrung.Glassy minerals do not normally corrode and are therefore permanent
more than steel. However, in the alkaline environment of conventional concretes
the glass decomposes. Therefore alkaliresi are used for the production of glass fiber concrete
Stent (i.e. coated) glass fibers added (DBV assessment report
dir: "Glass fiber concrete for prefabricated parts", version October 1990, self-publishing Deut
Sche Beton-Verein e.V., Wiesbaden 1991), which then reduced the tensile strength, impact
Increase the strength and elasticity of the hardened concrete. Glass is in contrast to
Steel is a relatively inexpensive substance. Nevertheless, the fiber optic replaced, as well
the steel fiber in the steel fiber concrete is not a directional reinforcement.
Unsere Erfindung möchte die Vorteile, die Glas als Bewehrungsmaterial auf
weist, nutzen und schlägt einen neuen Verbundstoff vor, der sich aus homoge
nen glasigem Mineralstoff zur gerichteten Aufnahme von Zugspannungen und
einer dazu verträglichen, nicht oder nur schwach alkalischen, mineralisch ge
bundenen Matrix zusammensetzt. Die mineralischen Matrix kann Zuschlagsstof
fe enthalten und dient wie Beton zur Aufnahme der Druckspannungen und zum
Schutz des glasigen Mineralstoffes vor äußeren Einflüssen. Die Anpassung der
mineralisch gebundenen Matrix an das Glas ermöglicht die Verwendung von
unbeschichtetem Glas, was in einer konventionellen alkalischen Betonmatrix
nicht möglich ist.Our invention would like to take advantage of glass as a reinforcement material
points, uses and proposes a new composite that is made of homogeneous
NEN vitreous mineral for the directional absorption of tensile stresses and
a compatible, not or only weakly alkaline, mineral ge
bound matrix. The mineral matrix can be aggregate
fe contain and, like concrete, serves to absorb the compressive stresses and
Protection of the glassy mineral from external influences. The adjustment of the
mineral-bound matrix on the glass allows the use of
uncoated glass, what in a conventional alkaline concrete matrix
not possible.
Eine für unsere Erfindung mögliche Matrix kann durch die Verwendung einer
abgewandelten Form von Sulfathüttenzement erreicht werden, wie sie in der DE
38 43 625 vorgeschlagen wird. Sulfathüttenzemente waren bereits baupraktisch
im Einsatz und in DIN 4210/7.59 (seit 1970 außer Kraft) genormt. Dabei wurde
zur Erreichung des Korrosionsschutzes der Stahlbewehrung die Zusammenset
zung so gewählt, daß sich ein ausreichend hoher Alkaligehalt im Beton ergab.
Bei dem erfindungsgemäßen Verbundstoff wird das Bindemittel für die Matrix in
Abweichung von der DIN 4210/7.59 die Zusammensetzung der Ausgangsstoffe
so gesteuert, daß sich eine ausreichend niedrige Alkalität ergibt.A matrix possible for our invention can be created by using a
modified form of sulfate smelter cement can be achieved, as in DE
38 43 625 is proposed. Sulfate smelter cements were already practical in construction
in use and standardized in DIN 4210 / 7.59 (inoperative since 1970). It was
to achieve the corrosion protection of the steel reinforcement
tion selected so that there was a sufficiently high alkali content in the concrete.
In the composite according to the invention, the binder for the matrix is in
Deviation from DIN 4210 / 7.59 the composition of the starting materials
controlled so that there is a sufficiently low alkalinity.
Die Wärmeausdehnungskoeffizienten von Matrix und homogenen, glasigen Mi
neralstoff werden aneinander angepaßt. Mit diesem neuen Verbundwerkstoff
werden Resourcen geschont, weil für das Bindemittel fast vollständig auf Pro
duktionsabfälle zurückgegriffen werden kann.The coefficients of thermal expansion of matrix and homogeneous, glassy Mi
mineral substances are adapted to each other. With this new composite
resources are conserved because the binder is almost entirely on Pro
production waste can be used.
Durch bessere Steuerungsmöglichkeiten im Abbindeverhalten des Bindemittels
kann im Bauablauf auch einen Zeitersparnis erreicht werden, wodurch die Ab
läufe verbessert, die Bauzeiten verkürzt und die Schalungsmaterialien besser
eingesetzt werden können.Through better control options in the setting behavior of the binder
can also be saved in the construction process, which means that the Ab
runs improved, construction times shortened and the formwork materials better
can be used.
Als Zuschlagsstoff in dieser glasverträglichen Matrix ist auch Glas z. B. Recy
clingglas denkbar.Glass is also used as an additive in this glass-compatible matrix. B. Recy
clingglas conceivable.