NL2004469A - Verbindingsanker met een glaspatroon voor de trekzone. - Google Patents

Description

Verbindingsanker met een glaspatroon voor de trekzone.

De uitvinding heeft betrekking op een verbindingsanker, in het bijzonder voor een verankering in de door belastingsspanningen in het beton opgewekte druk-, resp. trekzone, bestaande uit een ankerstaaf en een glaspatroon, die door de ankerstaaf vernield kan worden en die gevuld is met een hardbare hars en kwartskorrels.

Voor zwaar belastbare bevestigingen in beton is een dergelijk verbindingsankersysteem bekend uit EP 0 867 624 B1, waarbij een verbindingsanker dat bestaat uit een ankerstaaf die verscheidene conusgedeelten bezit, die zich naar het einde van de ankerstaaf toe verwijden en door middel van een speciemassa verankerd kan worden in een boorgat van een bevestigingsondergrond. De kegelvormige verwijdingen van de ankerstaven bieden een goede vermenging van de speciemassa en een gelijkblijvende belastbaarheid van het verbindingsanker, ook wanneer zich scheuren vormen in het beton.

Uit EP 0 967 402 B1 is nog een dergelijk verbindingsanker bekend, waarbij een ankerstaaf voor een met een speciemassa gevulde opneemboring een schacht bezit die een aansluitgebied en een verankeringsgebied met verscheidene axiaal achter elkaar aangebrachte, kegelvormige verwijdingen en vernauwingen heeft.

De uit meer componenten bestaande speciemassa wordt in het boorgat ingebracht door middel van een speciale glaspatroon. De componenten voor de speciemassa zijn zodanig in de glaspatroon ondergebracht, dat één kamer een harscomponent met vulmateriaal, bijv. kwartszand, bevat, en een tweede kamer een hardercomponent bevat, meestal in poedervorm of in vloeibare vorm. De glaspatroon wordt vernield door middel van een draaien en een inslaan van een ankerstaaf. Door een draaien van de ankerstaaf worden de componenten hars, glassplinters, harder en verder vulmateriaal vermengd, zodat een hieruit ontstaande samengestelde massa gelijkmatig wordt verdeeld tussen de wand van het boorgat en de ankerstaaf.

Daar, waar de door de vorm en de grootte van de component teweeggebrachte belastingsspanningen inwerken in het beton, ontstaan zogenaamde druk-, resp. trekzones, al naargelang het feit of er in de betreffende component een druk- of trekbelasting optreedt. Vooral in de trekzone kunnen boorgaten zich verwijden door het vormen van scheuren in het beton, waarbij de speciemassa zich in onderlinge verbinding met het beton eveneens verwijdt. Hier kan door een axiale verschuiving van deze soort van ankerstaven een naspreiden plaatsvinden in de uitgeharde samengestelde massa, waarbij de conusgedeelten in het vernauwde gebied van de mortelbuitenlaag naglijden, zodat de ankerstaaf wederom een vormsluitende verbinding aangaat met de samengestelde massa en de belasting van de ankerstaaf gewaarborgd blijft. Voor een naspreiden is het noodzakelijk dat het conusvlak van de ankerstaaf volledig loskomt van de samengestelde massa, maar daarbij echter geen loslaten optreedt langs het verbindingsvlak, d.w.z. het vlak tussen de samengestelde massa en het beton.

Een verhouding van het verbindingsvlak ten opzichte van het conusvlak die het loslaten waarborgt is beschreven in EP 0 867 624 B1. Deze ankerstaaf heeft een typische verhouding van verbindingsvlak ten opzichte van het conusvlak tussen 3 en 4,5. De conusgedeelten bezitten een conushoek tussen 10° en 20°.

Een belangrijke verhouding voor wat betreft de belastbaarheid van de ankerstaaf is de waarde van de verhouding boorgat- ringspleetvlak, welke wordt verkregen uit de radiale afstand van het boorgat tot aan de ankerstaaf, de ringspleet, tot de boutdwarsdoorsnede van de ankerstaaf. Een waarde van de verhouding boorgat-ringspleetvlak tot de boutdwarsdoorsnede tussen 0,3 en 0,5 is bekend uit EP 0 867 624 B1. Een hoge belastbaarheid wordt bereikt door een geringe ringspleet.

De basiscomponent van geschikte speciemassa's bestaat uit een vast hardende hars, meestal een epoxyhars of een acrylhars. Om een verhoogde vastheid te bereiken, worden de harscomponenten vermengd met inerte vulmiddelen, bijv. kwartszand, silicaten of stalen kogeltjes van een geschikte grootte. Het gebruik van kwartszand als vulmateriaal maakt een uitgeharde samengestelde massa met een grote hardheid mogelijk, die met een zuivere tweecomponenten-specie zonder vulmateriaal niet bereikt kan worden. Kwartszand als vulmateriaal verhindert eveneens de typische krimping bij het harden van de hars, die bij een scheurvorming in het beton leidt tot een verlaagd spreidvermogen van het gehele verbindingsanker en daardoor tot een geringere draaglast van de ankerstaaf in het beton. Beslissend is daarom bij het harden van de samengestelde massa, hoeveel vulmateriaal er in de glaspatroon aanwezig is. Een gering gehalte maakt een viskeuzere samengestelde massa mogelijk, maar kan niet in dezelfde mate de vastheid van het omgevende beton bereiken.

Een speciemassa die met de hand in een boorgat gedrukt kan worden is bekend uit DE 3 226 602 A1. De speciemassa omvat kwarts als een de voorkeur verdienend vulmateriaal met een korrelgrootte van ca. 0,1 - 0,6 mm, resp. 0,1 - 0,25 mm bij een vulling van 50 - 80% in de tweecomponenten-massa. Er wordt een zeefproces met de overeenkomstige zeefgrootte uitgevoerd en het uitgezeefde kwartszand met een statistische verdeling van verschillende korrelgrootten wordt toegevoerd aan de speciemassa. Voor boorgatgrootten van M6 tot M16 zijn kwartskorrels in het onderste vulbereik voor ankerstaven met een maximale ringspleet van 1 mm deugdelijk gebleken. Voor boorgaten groter dan M16, in het bijzonder met ringspleten van ca. 1-2 mm. zijn kwartskorrels in het bovenste korrelbereik deugdelijk gebleken.

Een tweecomponenten-massa voor het fixeren van ankerstaven met kwartszand als vulmateriaal wordt beschreven in US 6 583 259 B1, waarbij de kwartskorrels een gemiddelde grootte bezitten van 1,2-1,8 mm..

In DE 36 38 750 A1 wordt een reactieset beschreven met een meerkamerpatroon voor een hechtverankering van bevestigingselementen met een vulmateriaalgehalte in de harscomponent van 40% - 45%, waarbij voorbeelden, al naargelang de totale samenstelling, een percentage aan korrelgrootten aangeven in de grootten van 0,5 -1,8 mm of 1,2 -1,8 mm.

In DE 4 315 788 A1 wordt nog een samenstelling beschreven met een deel bindmiddel en 1 - 6 delen vulmateriaal, waarbij voor een glaspatroongrootte die kleiner is dan M16, kwarts korrel g rootten van 0,8 - 2 mm gebruikt worden en voor glaspatronen die groter zijn dan M16, kwartskorrels gebruikt worden met een grootte van 2-6 mm.

DE 10 2004 035 567 A1 beschrijft nog een tweecomponenten speciemassa met een radicaal polymeriseerbare hars, vulmiddelen, verdere gebruikelijke speciecomponenten en een gescheiden aangebrachte hardercomponent. De harscomponent bevat een mengsel van hydroxyalkyl (meth)-acrylaat en een acatacetoxyalkyl (meth) acrylaat. De vulmiddelen bestaan vooreen klein gedeelte uit pyrogeen kiezelzuuren als hoofdbestanddeel uit kwartszand met een bepaald percentage van een gemiddelde korrelgrootte van 400 pm, of kleiner dan 50 pm. Voor eerstgenoemde waarden zijn 20%, resp. 23% en voor de laatstgenoemde zijn afzonderlijke waarden als 26, 29, 37 en 50% aangegeven, die betrekking hebben op de totale massa.

Voorts beschrijft DE 4131457 A1 een patroon voor de chemische bevestigingstechniek, die kwartszandkorrels met korrelgrootten van 0,5 tot 3 mm beschrijft, waarbij hiervoor patroongrootten gekozen worden die kleiner zijn dan M16. Voor patronen groter dan M20 worden korrelgrootten met 3 tot 6mm aangegeven.

Nadelig is het sorteren van de korrelgrootten in slechts één enkele fractie. Daarmee is het slechts beperkt mogelijk om een concrete samenstelling van de grootten van de kwartskorrels aan te geven en de gewichtsgehaltes van de vulmiddelen in de samengestelde massa constant te houden. In de stand van de techniek wordt evenmin een exacte verdeling van de gebruikte kwartskorrels vastgelegd met betrekking tot bepaalde korrelgrootten voor bepaalde boorgatgrootten. Met een telkens veranderlijk gehalte aan kwartskorrel van een niet exact bekende grootte, ook door verschillende uitzeefresultaten en met de eenvoudige vermelding van een gemiddelde korrelgrootte wordt geen gelijkblijvend vulgewicht in de samengestelde massa en zodoende geen gelijkblijvende hardheid van elke speciemengsel gewaarborgd. Deze afwijkende vastheid kan verminderde draaglasten tot gevolg hebben voor vastgezette ankerstaven met geringe ringspleten, speciaal in de belastingszones van het beton, zoals de trek- en drukzone. De in de stand van de techniek gebruikte harscomponenten vertonen weliswaar een grote vastheid in de uitgeharde toestand, maar deze harden echter als gevolg van de schommelende temperatuur- en vochtigheidswaarden zeer langzaam. In het bijzonder methyl (meth) acrylaten, zoals harscomponenten hebben het nadeel dat deze ten eerste bij een direct huidcontact een sterk irriterend effect hebben en ten tweede niet direct in de lucht, onder invloed van zuurstof, uitharden. Door het indraaien van de ankerstaaf in het boorgat komt overtollige samengestelde massa uit de ringspleet en vormt een druppel, de zogenaamde "overflow", die niet hardt en daardoor de monteur geen gelegenheid geeft om het harden van de samengestelde massa te controleren.

De onderhavige uitvinding beoogt daarom een verbindingsanker te verschaffen, dat bestaat uit een ankerstaaf met een glaspatroon, waarvan de snel hardende samengestelde massa een gecontroleerde massaverdeling van kwarts als vulmateriaal zeer hoge draaglasten waarborgt, ook voor kleine ringspleten, zowel in de drukzone, alsook in de trekzone van het beton.

Volgens de uitvinding wordt genoemd doel bij een verbindingsanker van de in de aanhef genoemde soort bereikt door een verbindingsanker met een ankerstaaf en een glaspatroon die door de ankerstaaf vernield kan worden en die gevuld is met een hardbare hars en kwartskorrels als vulmateriaal, waarbij de zich in de glaspatroon bevindende kwartskorrels in een gecontroleerde massaverdeling van de kwartskorrels aanwezig zijn in de hardbare hars, waarbij de kwartskorrels in twee fracties zijn onderverdeeld in grove kwartskorrels met een grootte van 1200 - 1800 pm met een massapercentage van 75 - 50% van de totale massa van de kwartskorrels en fijne kwartskorrels met een grootte van 120 -250 pm met een massapercentage van 25 - 50% van de totale massa van de kwartskorrels. Een de voorkeur verdienende procentuele verdeling van de kwartskorrelgrootten is hierbij onafhankelijk van de diameter van de glaspatroon en identiek voor alle patroongrootten.

Op een de voorkeur verdienende wijze is er hierbij in voorzien dat het bestanddeel fijne kwartskorrels wederom van zijn kant is onderverdeeld in twee fracties kwartskorrels met een kleinere grootte van 125 - 180 pm met een massapercentage van 12, 5 - 25% van de totale massa van de kwartskorrels, en kwartskorrels met een gemiddelde grootte van 180 -250 pm met een massapercentage van 12,5 - 25% van de totale massa van de kwartskorrels.

Hierdoor kunnen - ten opzichte van de stand van de techniek - aanzienlijk geringere ringspleten tot 1 mm voor drukzone-patronen en zelfs tot 0,5 mm voor trekzone-patronen gekozen worden. Dit brengt wederom een betere verdeling en samenstelling van de samengestelde massa en de bestanddelen met zich mee, laatstgenoemde vóór het uitharden, zodat dit proces verbetert, gelijkmatiger wordt en versneld wordt. Voorts is de krimping als gevolg van de geringere substantie van de samengestelde massa in spleten geringer, waardoor er een hogere verbindingskracht ontstaat.

De ten opzichte van de stand van de techniek kleinere kwartskorrels als vulmateriaal van de fijnere korrelfractie levert een verbeterde vastheid van de uitgeharde speciemassa op.

Verder draagt hiertoe bij, dat juist de grovere korrelbestanddelen bij een indraaien van de ankerstaaf tegen de wand van het boorgat wrijven, die deze daarbij reinigen en zo de verbinding hiermee verhogen, alsook dat deze eveneens hierbij kleiner worden, wat wederom bijdraagt tot het verbeteren van de verbindingskracht van de massa.

In nog een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een vinylesterhars als harscomponent in de glaspatroon gebruikt. Deze vertoont door middel van een verharder in poedervorm of vloeibare vorm in uitgeharde toestand de eigenschappen van een duroplastische kunststof met een grote vastheid en een chemische duurzaamheid. Door de volgens de uitvinding gecontroleerde massaverdeling van de kwartskorrels, in het bijzonder in vinylester wordt additioneel een verbindingsvastheid bereikt die soortgelijk is aan die van epoxyharsen, echter met nog meer toepassingsvoordelen. Vinylester toont met een uithardtijd van 20 tot 60 minuten een duidelijk kortere uithardtijd dan vergelijkbare epoxyharsen, die tot 24 uur moeten uitharden. Eveneens is een toepassing in vochtige boorgaten en bij buitentemperaturen van beneden 0°C mogelijk, waarbij de vinylester in tegenstelling tot epoxyhars druk- en trekbestendig uithardt. In vergelijking met methylacrylaatharsen harden vinylesterharsen onafhankelijk van de atmosfeer gelijkmatig uit, waardoor het uithardproces ook van buitenaf gecontroleerd kan worden, wat niet mogelijk is bij methylacrylaat, omdat dit als gevolg van het zuurstofbestand als "overflow " aan het oppervlak vloeibaar blijft, zodat er niets verklaard kan worden over de dieper plaatsgevonden uitharding. Weliswaar bevatten vinylesterharsen het voor de gezondheid schadelijke styreen, maar de emissiewaarden voor vinylesterharsen liggen bij de montage van glaspatronen ver onder de keuringswaarden. Daarentegen zijn methylacrylaten schadelijk wanneer deze in aanraking komen met de huid.

De samengestelde massa die ontstaat, bezit een gehalte aan inerte vulmiddelen van een massapercentage van 70 - 85%, en bereikt door de gedefinieerde verdeling van de kwartskorrels in grove, fijne en zeer fijne korrelgrootten zowel in de trekzone alsook en de drukzone van het beton zeer hoge draaglasten. Dit hogere gehalte aan inerte vulmiddelen vergeleken met de stand van de techniek waarborgt dat er een samengestelde massa ontstaat met de druksterkte van hoogvast beton.

Om een naspreiden bij ankerstaven in de trekzone toe te laten, is de ankerstaaf in een voorkeursuitvoeringsvorm voorzien van verscheidene conusgedeelten met een deklaag van PTFE of nikkel, waarvan de conushoeken 8° -10° of 22° - 25° bedragen. Als bijzonder doelmatig is gebleken, dat de ankerstaaf in de verankerde toestand een verhouding van verbindingsvlak tot conusvlak heeft tussen 2,5 en 2,9. De voorkeursuitvoeringsvorm maakt ook geringere ringspleten mogelijk, waarbij een voorkeurswaarde van de verhouding boorgat-ringspleetvlak tot de dwarsdoorsnede van de bout ligt tussen 0,12 en 0,25.

In een bijzonderde voorkeur verdienende uitvoeringsvorm is erin voorzien, dat verbindingsankers volgens een van de voorafgaande conclusies zijn gekenmerkt door het feit, dat de ankerstaaf aan één uiteinde dat bestemd is voor het bevestigen van een voorwerp, een binnenschroefdraad bezit voor het opnemen van een schroef. Hiermee kan in het bijzonder voor de trekzone een bijzonder stabiele bevestiging gewaarborgd worden, waarbij schroeven van de gebruikelijke grootte tussen M10 en M20 gebruikt kunnen worden.

Ook kunnen al naargelang de vereisten en de afmetingen van de te bevestigen onderdelen schroeven met een variabele lengte gebruikt worden.

Verdere voordelen en eigenschappen van de uitvinding blijken uit de conclusies en uit de onderstaande beschrijving, waarin een voorkeursuitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding onder verwijzing naar de tekeningen in detail wordt toegelicht. Daarbij toont: fig. 1 een eerste afbeelding van een ankerstaaf volgens de uitvinding; fig. 2 een tweede afbeelding van een ankerstaaf; fig. 3 een derde afbeelding van een ankerstaaf volgens de uitvinding volgens EP 0 697 530 B1; fig. 4 een vierde afbeelding van een ankerstaaf met een binnenschroefdraad; fig. 5 een vergelijking van de ringspleetvlakken die er ontstaan; fig. 6 een schematische afbeelding van de glaspatroon volgens de uitvinding in langsdoorsnede; fig. 7 een schematische afbeelding van de glaspatroon volgens de uitvinding in dwarsdoorsnede.

De figuren 1 - 3 tonen drie voorkeursuitvoeringsvormen van een bij een verbindingsanker behorende ankerstaaf 1. Bij de ankerstaaf 1 in fig. 1 gaat het om een schroefdraadstaaf uit een geschikte soort staal, waarbij de ankerstaaf 1door een op lengte maken van een eindloze schroefdraadstaaf loodrecht op de as daarvan op de gewenste lengte is gebracht en uit het einde daarvan een punt wordt gemaakt met een hoek van 90°.

De bevestigingsondergrond 2 van beton is schematisch getekend en geeft het boorgat voor het verbindingsanker aan. De ankerstaaf 1 omvat in het bovenste derde deel een met een markering aangegeven inkerving 3, tot waar de ankerstaaf 1 in het boorgat wordt geschoven, waarbij het deel van de schroefdraadstaaf boven de markering, een uitwendige schroefdraad 4, dient voor de bevestiging van een voorwerp.

De ankerstaaf 1 van fig. 2 bezit een uitwendige schroefdraad 4 voor de bevestiging van een voorwerp aan het bovenste uiteinde, waarbij aan de uitwendige schroefdraad 4 een glad cilindrisch gedeelte 5 aansluit, waarvan de lengte een aanpassing aan de diepte toelaat, waarin de krachten die inwerken op de ankerstaaf 1 ingeleid kunnen worden in de bevestigingsondergrond. Een conisch toelopende schacht 6 leidt naar drie conusgedeelten 7. De conusgedeelten 7 lopen in de richting van het onderste einde van de ankerstaaf smal toe naar de schacht 6 en lopen elk door een steil conisch gedeelte over in het telkens aangrenzende conusgedeelte 7. De conusgedeelten 7 zijn gevormd door een conushoek 8, die in de voorkeursuitvoeringsvorm in fig. 2, 22° bedraagt. De ankerstaaf 1 vertoont drie gelijkvormige conusgedeelten met uitzondering van het onderste conusgedeelte 7, dat in plaats van zijn steil conisch gedeelte een punt bezit. De achter elkaar in een rij aangebrachte conusgedeelten 7 zijn op hun conusvlakken 9 zo behandeld, dat na het inbrengen van de ankerstaaf 1 in een samengestelde massa een geringere wrijvingscoëfficiënt is verschaft. Om deze reden zijn de conusgedeelten 7 op hun conusvlakken 4 elk voorzien van een deklaag, die in de voorkeursuitvoeringsvorm bestaat uit polytetrafluorethyleen (PTFE) of uit nikkel.

In nog een uitvoeringsvoorbeeld, dat hier niet getoond is, kan een ankerstaaf 1, zoals afgebeeld in fig. 2, ook vier conusgedeelten 7 omvatten, waarbij hier de conushoek eveneens 22° bedraagt.

Fig. 3 toont nog een afbeelding van een ankerstaaf 1, waarbij deze soort ankerstaaf 1 op zich reeds bekend is uit EP 0 697 530 B1. De ankerstaaf 1 bezit wederom in het bovenste vierde deel een uitwendige schroefdraad 4 voor de bevestiging van een voorwerp. Dan volgt een cilindrische schacht 10, die in het onderste derde deel van de ankerstaaf 1 uitmondt in een uitwendige schroefdraad 11, die is ingeschroefd binnenin in een speciale eindmoer 12. Deze eindmoer 12 wordt gekenmerkt door een gebied, dat zich vanaf haar achterste einde tot aan het vrije einde daarvan conisch verwijdt en een op de buitenzijde daarvan aangebrachte profilering 13. Deze profilering 13 is gerealiseerd als een V-vormige groef, die schroefvormig om de eindmoer 12 heen loopt. De samengestelde massa dringt bij dit voorbeeld in de groeven van de eindmoer 12 naar binnen en omgrijpt verder het conische gebied van de eindmoer. Voorts heeft de ankerstaaf 1 een conushoek 8 van 10°. De ankerstaaf 1 in fig. 3 bezit in vergelijking met de ankerstaaf 1 in fig. 2 eveneens een speciale deklaag, die bestaat uit nikkel of PTFE.

In fig. 4 is een verdere uitvoeringsvorm van een ankerstaaf 1 volgens de uitvinding afgebeeld, waarbij de ankerstaaf 1 bijna dezelfde eigenschappen heeft als de in fig. 2 beschreven ankerstaaf 1. Aan een einde dat bestemd is voor het bevestigen van een voorwerp is in plaats van een uitwendige schroefdraad 4 een binnenschroefdraad 4a (getekend met streeppuntlijnen) gevormd voor de toepassing met een schroef. De binnenschroefdraad 4a is in het inwendige van de ankerstaaf doorgaans gevormd tot aan het einde van het cilindrische gedeelte 5, om de lengte van een schroef zo ver op te nemen, totdat de gewenste bevestiging is gewaarborgd. De diameter van de binnenschroefdraad 4a is aangepast aan de diameter van de ankerstaaf 1, die deze omgeeft, waarbij bij voorkeur binnenschroefdraden 4a met een grootte van M10 tot M20 zijn aangebracht. In principe kunnen de uitvoeringsvormen van een ankerstaaf 1 volgens fig. 1 en fig. 3 eveneens dergelijke binnenschroefdraden 4a bezitten.

Fig. 5 toont een overzicht van mogelijke ringspleten 14 tussen het verbindingsanker en een bevestigingsondergrond, bijv. beton. In voorbeeld a) in fig. 5 is een ringspleet 14 afgebeeld, zoals deze bijvoorbeeld gevormd zou worden door de ankerstaaf uit fig. 1 en deze toont een ringspleetbreedte van 1 mm. Voorbeeld b) in fig. 5 toont een ringspleet 14 met kleinere afmetingen, in het voorbeeld van de ankerstaven 1 uit fig. 2 of 3 zijn ook ringspleetbreedten mogelijk tussen 0,5 tot 1 mm. Een ringspleet voor een montage in de drukzone bedraagt voor overeenkomstige ankerstaafgrootten van M8 - M36 ca. 1 mm. In de trekzone van het beton wordt een ringspleet voor grootten van M10 - M16 bereikt van 0,5 mm en voor grootten van M20 - M24 van 1 mm. Het ringspleetvlak dat ontstaat door de ringspleet is doorslaggevend voor een belangrijke waarde, die uitdrukt hoe het ringspleetvlak ten opzichte van de dwarsdoorsnede van de ankerstaaf 1, de boutdwarsdoorsnede staat en waardoor het mogelijk wordt gemaakt om iets te zeggen over de vastheid van de ankerstaaf in het boorgat. De verhouding van boorgat-ringspleetvlak tot de dwarsdoorsnede van de bout kan hier waarden tussen 0,12 en 0,25 aannemen. Bij geringere waarden van deze verhouding moet de omringende samengestelde massa een verhoogde vastheid bezitten. Een verkleinde ringspleet heeft een geringere krimping van de samengestelde massa in het boorgat tot gevolg en daardoor een sterkere verbindingskracht tussen de wand van het boorgat en de ankerstaaf.

Fig. 6 toont een glaspatroon 15 voor een uithardende meercomponenten-massa op basis van een radicaal hardende hars 16, in dit concrete voorbeeld een vinylesterhars. De glaspatroon 15 bestaat uit een buitenste patroon 17 en een in de buitenste patroon 17 liggende patroon 18. In de binnenste patroon 18 bevindt zich een harder in poedervorm of vloeibare vorm. In de buitenste patroon 17 is de hars 16 vinylester met vulmiddelen ingebracht, waarbij in het voorkeursuitvoeringsvoorbeeld de vulmiddelen gerepresenteerd worden door kwartskorrels in een specifieke massaverdeling (zie hiervoor fig. 7).

De glaspatroon 15 wordt ingebracht in een boorgat, vervolgens vernield door een inslaan van een van de ankerstaven die in fig. 1 t/m 3 zijn beschreven en zodoende worden de componenten geactiveerd die in de glaspatroon 15 vervat zijn. Dooreen draaien van de ankerstaaf 1 gedurende het inslaan wordt een goede vermenging van de componenten (hars 16, kwartskorrels, harder en glassplinters) gewaarborgd, wat wederom een betere vastheid van de uitgeharde massa bevordert. Door het vermengen van de componenten glas-hars-kwartskorrels en het harderpoeder ontstaat er een samengestelde massa met een hoog gehalte aan inerte vulmiddelen met een massapercentage van ca. 70 tot 85%, dat wordt bereikt door een gecontroleerde massaverdeling van de kwartskorrels. De samengestelde massa die hieruit ontstaat, bereikt de druksterkte van hoogvast beton 2.

Fig. 7 toont de glaspatroon 15 in dwarsdoorsnede van de as A-A (zie ook fig. 5). De gecontroleerde massaverdeling van de kwartskorrels is hierbij schematisch afgebeeld en verduidelijkt de verdeling van de kwartskorrels in drie fracties, bestaande uit grove kwartskorrels 19a, fijne kwartskorrels 19b en zeer fijne kwartskorrels 19c. De grove kwartskorrels 19a met een grootte van 1200 pm - 1800 pm zijn in een voorkeursuitvoeringsvorm al naargelang de diameter van de patroon in een evenredig massapercentage van 75% - 50% aanwezig, het resterende massapercentage van 12,5% -25% bestaat uit fijne kwartskorrels 19b met een grootte van 180 pm - 250 pm en zeer fijne kwartskorrels 19c met een grootte van 125 pm - 180 pm. De massapercentages hebben hierbij betrekking op de fysische totale massa van de kwartskorrels. Hierbij zijn de fijne kwartskorrels 19b en de zeer fijne kwartskorrels 19c in gelijke delen aanwezig. In een als voorbeeld dienende uitvoering voor de specifieke kwartsverdeling voor een willekeurig glaspatroon 15 geldt het volgende:

Deze korrelgrootten voor de grove kwartskorrels 19a, fijne kwartskorrels 19b en zeer fijne kwartskorrels 19c gelden voor glaspatronen met de afmeting M8 - M30 en zijn in een identieke verdeling aanwezig in de glaspatroon 15. De grove kwartskorrels 19a zorgen bij de vermenging van de samengestelde massa door een draaien van de ankerstaaf 1 in het boorgat voor een verder afslijpen van de wand van het boorgat. De oorspronkelijke grootte daarvan wordt hierdoor kleiner bij een indraaien van de ankerstaaf. De fijne kwartskorrels 19b, evenals de zeer fijne kwartskorrels, dienen als vulmateriaal tussen de grove kwartskorrels 19a, waardoor de samengestelde massa in hoge mate wordt verstevigd.

Door deze gecontroleerde massaverdeling onder te verdelen in een indeling van de kwartskorrels in drie fracties van grove 19a, fijne 19b en zeer fijne kwartskorrels 19c, wordt het mogelijk gemaakt om de ankerstaven 1 volgens de uitvinding op efficiënte wijze vast te zetten met verhoudingsgewijs kleine ringspleten 14 en met een hoge vastheid van de uitgeharde samengestelde massa. Eveneens verhindert dit de typische inkrimping bij het uitharden van de hars, die bij het vormen van scheuren in het beton 2 leidt tot een verminderd spreidvermogen van het gehele verbindingsanker en daardoor tot een geringere draaglast van het verbindingsanker 1 in het beton 2. Door de verdeling van de kwartskorrels in verschillende korrelgrootten en de daarmee verbonden geringe afstand tussen de kwartskorrels, is een door de vermenging met de harscomponent ontstaande dikte van de harslaag tussen de kwartskorrels eveneens gering, waardoor een aanzienlijk sterkere samengestelde laag ontstaat. Door de volgens de uitvinding gecontroleerde massaverdeling worden ook bij geringe ringspleten (zie ook fig. 2) zeer hoge druklasten zowel in de drukzone, alsook in de trekzone van het beton 2 bereikt.

LUST MET VERWIJZINGSCIJFERS

1. Ankerstaaf 2. Bevestigingsondergrond beton 3. Inkerving 4. Uitwendige schroefdraad 4a. Binnenschroefdraad 5. Cilindrisch gedeelte 6. Schacht 7. Conusgedeelte 8. Conushoek 9. Conusvlak 10. Cilindrische schacht 12. Eindmoer 13. Profilering 14. Ringspleet 15. Glaspatroon 16. Hars 17. Buitenste patroon 18. Binnenste patroon 19a. Grove kwarts korre Is 19b. Fijne kwartskorrels 19c. Zeer fijne kwartskorrels

Claims (14)

1. Verbindingsanker, in het bijzonder voor een verankering in de druk-, resp. trekzone van beton, met een ankerstaaf (1) en een glaspatroon (15), die door de ankerstaaf (1) vernield kan worden en die gevuld is met een hardbare hars (16) en kwartskorrels als vulmateriaal, met het kenmerk, dat de zich in de glaspatroon (15) bevindende kwartskorrels in de hars (16), bij voorkeur een vinylester, in een controleerbare massaverdeling van de kwartskorrels aanwezig zijn in de hardbare hars (16), waarbij de kwartskorrels onderverdeeld zijn in ten minste twee fracties als - grove kwartskorrels (19a) met een grootte van 1200 - 1800 pm met een massapercentage van 75 - 50% van de totale massa van de kwartskorrels, -fijne kwartskorrels (19b) met een grootte van 120 - 250 pm met een massapercentage van 25 - 50% van de totale massa van de kwartskorrels.

2. Verbindingsanker volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het bestanddeel fijne kwartskorrels (19b) wederom van zijn kant is onderverdeeld in twee fracties met - kwartskorrels met een kleinere grootte van 125 - 180 pm met een massapercentage van 12, 5 - 25% van de totale massa van de kwartskorrels, en - kwartskorrels met een gemiddelde grootte van 180 - 250 pm met een massapercentage van 12,5 - 25% van de totale massa van de kwartskorrels.

3. Verbindingsanker volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de procentuele grootteverdeling van de kwartskorrels identiek is voor alle diameters van de glaspatronen (15).

4. Verbindingsanker volgens conclusie 1,2 of 3, met het kenmerk, dat de glaspatroon (15) een buitenste en een binnenste patroon omvat.

5. Verbindingsanker volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de hardbare hars is aangebracht in de buitenste glaspatroon (17).

6. Verbindingsanker volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat de binnenste glaspatroon (18) gevuld is met een harder, bij voorkeur in poedervorm of vloeibare vorm.

7. Verbindingsanker volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de samengestelde massa een gehalte aan inerte vulmiddelen heeft met een massapercentage van 70 - 85%.

8. Verbindingsanker volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de uitgeharde samengestelde massa een druksterkte bezit van hoogvast beton.

9. Verbindingsanker volgens een van de conclusies 1 t/m 8, met het kenmerk, dat de ankerstaaf (1) is voorzien van verscheidene conusgedeelten (7) die een gelijksoortige deklaag bezitten, waarvan de conushoek (8) tussen 22° tot 25° of 8° to 10° bedraagt.

10. Verbindingsanker volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de deklaag van de conusgedeelten (7) bestaat uit PTFE of nikkel.

11. Verbindingsanker volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de ankerstaaf (1) in de verankerde toestand een verhouding van verbindingsvlak tot conusvlak heeft tussen 2,5 en 2,9.

12. Verbindingsanker volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat in de verankerde toestand van de ankerstaaf (1) de verhouding van boorgat-ringspleetvlak tot de dwarsdoorsnede van de bout tussen 0,12 en 0,25 ligt.

13. Verbindingsanker volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de ankerstaaf (1) aan een einde, dat bestemd is voor het bevestigen van een voorwerp een binnenschroefdraad (4a) bezit voor het opnemen van een schroef.

14. Verbindingsanker volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de binnenschroefdraad (4a) een grootte heeft tussen M10 tot M20.