EP0203434A2 - Bewehrungsstahl insbesondere für Spritzbeton - Google Patents
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- EP0203434A2 EP0203434A2 EP86106350A EP86106350A EP0203434A2 EP 0203434 A2 EP0203434 A2 EP 0203434A2 EP 86106350 A EP86106350 A EP 86106350A EP 86106350 A EP86106350 A EP 86106350A EP 0203434 A2 EP0203434 A2 EP 0203434A2
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- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
- E04C5/02—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings of low bending resistance
- E04C5/03—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings of low bending resistance with indentations, projections, ribs, or the like, for augmenting the adherence to the concrete
Definitions
- the invention relates to a reinforcing steel as a single bar reinforcement and as a belt bar for the production of lattice girders, in particular for shotcrete.
- the bond between the reinforcing steels and the concrete is influenced in particular by the concrete strength and the direction of concreting, whereby the concrete strength depends primarily on the aggregates and in this connection the sieve line or the grain size spectrum and the tool factor. There has been no lack of attempts to optimize these influencing factors in order to achieve the highest possible strength with as little material expenditure as possible.
- reinforcing steel To improve the bond between the concrete material and the reinforcing steel (reinforcing steel), it has also been known for a long time to use reinforced concrete, a reinforcing steel with a special shape on the surface, for example rebar, the surface of which has ribs to improve the adhesive strength and thus the bond between concrete and Steel is provided.
- the object of the invention is therefore to design the reinforcement steel of the type mentioned so that it ensures an optimal bond between the building materials when used in shotcrete.
- the oval cross-section of the rod-shaped steel is more aerodynamically favorable because it leads to the formation of a less pronounced vortex wake when flowing through the liquid concrete, a fact that has an immediate effect in a smaller splash shadow.
- the arrangement of the ribs in a row transversely to the longitudinal axis of the rod and sufficiently offset from one another does not contribute to an increase in the shielding effect and thus promotes a better composite effect.
- the surface 5 of the rod-shaped steel 1, as can be seen from the drawing figures, is provided with ribs 2, 3, 4 which form a unitary whole with the surface and are offset from one another in successive rows.
- the surface 5 of the rod-shaped steel 1 present between the ribs has a roughness depth ⁇ of 0.005 d s ⁇ 0.03 d.
- the rib height a 1/2 measured in the middle of the ribs 2,3,4 is 0.05 d s ⁇ 0.1 d s
- the rib width b f measured at the base of the rib, 0.1 d s ⁇ 0.3 d s is great.
- the distance e of the ribs measured in the circumferential direction of the surface 5 of the steel reinforcement steel is greater than or equal to 0.1 ⁇ d s .
- the ribs 2, 3 which follow one another in the circumferential direction of the rod are offset in the direction of the rod longitudinal axis by the distance v which is greater than or equal to 1.0 b f .
- the reinforcing steel is usually installed with respect to the direction of the shotcrete jet so that the rib-free areas of its surface 5 are on the side facing or facing away from the concrete jet. In this way, the formation of splash shadows is considerably reduced.
- the obstacle to the flow of the reinforcing steel surface through the concrete mass during spraying is reduced to a minimum and thus loosening in the Shotcrete largely avoided in the steel area.
- the ribs 2, 3, 4 are arranged in successive rows which are offset with respect to one another, this means row-like arrangements seen in the longitudinal direction of the bar, so that the ribs 2, 4 are components of a row, and Rib 3 forms part of the adjacent other row.
- the ribs are therefore not circumferential, but there are 5 rib-free zones on the surface, which are important for the waterproofness of the concrete.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Bewehrungsstahl als Einzelstabbewehrung und als Gurtstab für die Herstellung von Gitterträgern insbesondere für Spritzbeton.
- Der Verbund zwischen den Bewehrungsstählen und dem Beton wird inbesondere von der Betonfestigkeit und der Betonierrichtung beeinflußt, wobei die Betonfestigkeit vor allem wiederum von den Zuschlägen und in diesem Zusammenhang der Sieblinie bzw. dem Korngrößenspektrum und dem WZ-Faktor abhängt. Es hat nicht an Versuchen gefehlt, diese Einflußfaktoren zu optimieren, um mit möglichst geringem Haterialaufwand eine höchstmögliche Festigkeit zu erreichen.
- Zur Verbesserung des Verbundes zwischen dem Betonmaterial und dem Bewehrungsstahl (Betonstahl) ist seit langem auch die Verwendung von Betonformstahl bekannt, einem Bewehrungsstahl mit besonderer Formgebung auf der Oberfläche, beispielsweise Betonrippenstahl, dessen Oberflache mit Rippen zur Verbesserung der Haftfestigkeit und damit der Verbundwirkung zwischen Beton und Stahl versehen ist.
- Ferner wird die Haftfestigkeit zwischen den miteinander zu verbindenden Materialien auch bereits durch Nocken und Wülste an den Stahleinlagen erhöht.
- Für den Fall der Verbindung von Beton'und Bewehrungsstahl beim Spritzbetonieren ergeben sich jedoch zusätzliche Nachteile dadurch, daß der Betonstahl kreisförmigen Querschnittsfür den Spritzbeton wie ein Schirm wirkt, so daß auf der Lee-Seite des Stabes, also in Spritzrichtung gesehen, sich Spritzschatten bilden, die Zonen verminderten Verbundes der beiden Baustoffe entstehen lassen. Solche Zonen sind in den Fällen, in denen Betonrippenstähle als Bewehrung verwendet werden,aufgrund der erhöhten Schirmwirkung wegen der Höhe und Neigung der Rippen besonders ausgeprägt, wodurch die Tragfähigkeit von Stahlbetonkonstruktionen, die auf dem Zusammenwirken der Materialien Beton und Stahl beruht, erheblich beeinträchtigt wird und im Spritzbeton Lockerstellen entstehen, die die Wasserdurchlässigkeit des Betons erhöhen.
- Somit sind, abgesehen davon, daß die üblichen glatten Betonstähle zwar die Bildung von Spritzschatten verringern, jedoch wegen ihres unzureichenden Verbundes für den Spritzbeton nicht geeignet sind, auch die Betonrippenstähle wegen der Spritzschattenbildung mit erheblichen Nachteilen behaftet.
- Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, den Bewehrungsstahl der genannten Art so auszubilden, daß er bei der Verwendung im Spritzbeton einen optimalen Verbund zwischen den Baustoffen sicherstellt.
- Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.
- Der ovale Querschnitt des stabförmigen Stahls ist strömungstechnisch günstiger, weil er zur Bildung einer weniger ausgeprägten Wirbelschleppe beim Anströmen durch den flüssigen Beton führt, eine Tatsache, die sich unmittelbar in einem kleineren Spritzschatten auswirkt. Die Anordnung der Rippen in Reihenform quer zur Stablängsachse und ausreichend gegeneinander versetzt, trägt nicht zur Vergrößerung der Schirmwirkung bei und fördert dadurch eine bessere Verbundwirkung.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1 den ovalen Querschnitt des Bewehrungsstahls und
- Fig. 2 die Seitenansicht eines Längenteils eines Bewehrungsstahls gemäß der Erfindung.
- Bei der Querschnittsansicht von Fig. 1 sind die beiden Hauptachsen des ovalen Querschnitts mit d1 und d2 bezeichnet. Sie stehen zum Nenndurchmesser d des stabförmigen Stahls, der der Durchmesser des in den ovalen Querschnitt von Fig. 1 einbeschriebenen Kreises ist, im Verhältnis d1/d2 = (1,05 1,20) ds. Die Oberfläche 5 des stabförmigen Stahls 1 ist, wie aus den Zeichnungsfiguren ersichtlich, mit Rippen 2,3,4 versehen, die mit der Oberfläche ein einheitliches Ganzes bilden und in aufeinanderfolgenden Reihen gegeneinander versetzt sind.
- Die zwischen den Rippen vorhandene Oberfläche 5 des stabförmigen Stahls 1 weist eine Rauhtiefe µ von 0,005 ds ÷ 0,03 d auf. Die in der Mitte der Rippen 2,3,4 gemessene Rippenhöhe a1/2 beträgt 0,05 ds ÷ 0,1 ds ,während die Rippenbreite bf, gemessen am Rippenfuß,0,1 ds ÷ 0,3 ds groß ist.
- Der in Umfangsrichtung der Oberfläche 5 des stählernen Bewehrungsstahls gemessene Abstand e der Rippen ist größer oder gleich 0,1 π ds. Die in Umfangsrichtung des Stabs aufeinanderfolgenden Rippen 2,3 sind in Richtung der Stablängsachse um die Strecke v gegeneinander versetzt, die größer oder gleich 1,0 bf ist.
- Der Bewehrungsstahl wird in der Regel in bezug auf die Richtung des Spritzbetonstrahls so eingebaut, daß die rippenfreien Bereiche seiner Oberfläche 5 auf der dem Betonstrahl zu- oder abgewandten Seiten liegen. Auf diese Weise wird die Spritzschattenbildung erheblich verringert.
- Durch das Zusammenwirken der oben im einzelnen genannten Parameter, wie Abstand aufeinanderfolgender Rippen, Rippenhöhe, Rippenbreite am Fuß, Rippenreihenabstand und Versetzung der Rippen in Querrichtung,wird die Behinderung der Umströmung der Bewehrungsstahl Oberfläche durch die Betonmasse beim Aufspritzen auf ein Mindestmaß beschränkt und damit Lockerstellen im Spritzbeton im Bereich der Stähle weitgehend vermieden. Wenn im obigen darauf bezug genommen ist, daß die Rippen 2,3,4 in aufeinanderfolgenden Reihen angeordnet sind, die gegeneinander versetzt sind, so bedeutet dies reihenartige Anordnungen in Stablängsrichtung gesehen, wobei also die Rippen 2, 4 Bestandteile einer Reihe sind, und die Rippe 3 einen Bestandteil der benachbarten anderen Reihe bildet. Die Rippen sind demnach nicht umläufig, sondern es entstehen auf der Oberfläche 5 rippenfreie Zonen, die für die Wasserdichtigkeit des Betons wichtig sind.
Claims (8)
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