WO2015132157A1 - Bewehrungsgitter für den betonbau und hochleistungsfilamentgarn für den betonbau - Google Patents

Bewehrungsgitter für den betonbau und hochleistungsfilamentgarn für den betonbau Download PDF

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WO2015132157A1
WO2015132157A1 PCT/EP2015/054171 EP2015054171W WO2015132157A1 WO 2015132157 A1 WO2015132157 A1 WO 2015132157A1 EP 2015054171 W EP2015054171 W EP 2015054171W WO 2015132157 A1 WO2015132157 A1 WO 2015132157A1
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WO
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cross
grid
yarn
deformation
performance filament
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PCT/EP2015/054171
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Chokri Cherif
Manfred Curbach
Peter Offermann
Original Assignee
Technische Universität Dresden
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to HRP20201164TT priority patent/HRP20201164T1/hr

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/07—Reinforcing elements of material other than metal, e.g. of glass, of plastics, or not exclusively made of metal

Definitions

  • the invention relates to a reinforcing mesh for the concrete according to the preamble of claim 1 and a high performance filament yarn for concrete construction according to the preamble of the patent applica ⁇ entitlement 15th
  • Reinforcing mesh made from high-performance textile filament yarns such as glass rovings and carbon fiber yarns, has been used in the construction industry for many years.
  • Such reinforcing grids are composed of filament yarns made of high performance, which are attached ⁇ arranged in at least a first direction, a so-called principal loading direction to a first thread layer, and threads which differ in at least one of the we ⁇ tendonss first second direction to ei ⁇ ner second thread layer are arranged.
  • the two layers of thread were connected by crossing points to form a textile fabric.
  • Hoch infilamentgarne the purposes of the present invention consist of many thousands of individual filaments, which are connected by the ⁇ yoggnieren completely adhesively together to to ensure a high utilization of the mechanical properties of a ⁇ individual filaments in the yarn frictionally umd thus in a textile concrete.
  • the Hoch orientalsfilamentgarne in Sin ⁇ ne of the invention have resulted in the impregnation rofilm on to an outer surface of a micro-.
  • a microfilm is there ⁇ a thin continuous layer with a thickness in the micrometer range.
  • the threads can, in principle, consist of any textile fibrous material which, in combination with concrete, is chemically harmless.
  • this may advantageously inexpensive synthetic polymer fibers organic Ur ⁇ jump, for example, polypropylene and / or polyester, used ⁇ to.
  • the threads can be impregnated.
  • the threads have entwe ⁇ which no reinforcing function and are irrelevant for the design of the building structure, or consist of a Maulast- direction also Hoch antiquesfilamentgarnen.
  • yarns made of high ⁇ issesfilamentgarnen have a significantly smaller cross-section than the main load Hoch orientalsfilamentgarne ⁇ direction.
  • that the reinforcing grid is rollable in the direction of the second thread layer.
  • the bond between the concrete and these reinforcing bars is essentially determined by frictional engagement.
  • the interface between the concrete matrix and the high-performance filament yarns is of crucial importance. This in turn depends on the matrix material for yarn impregnation. In addition to the covering of the inner filaments of the yarn, it also leads to the formation of an outer, very thin layer. Frequently ⁇ the aqueous polymer dispersions, but also used Epoxidharzdisper ⁇ sions or pure thermoset matrix materials.
  • a disadvantage compared with the positive connection resulting from the profiling of the surface of steel bars and steel wires in constructive concrete construction is that the composite lengths and end anchorage lengths are sometimes very large due to the frictional connection force transmission in comparison to short composite lengths between concrete and steel reinforcement, and moreover due to media influences (Temperature change, water, etc.) are negatively influenced.
  • Reinforcement gratings made of high-performance filament yarns have considerable advantages over the steel reinforcements characterized.
  • the freedom from corrosion allows very low concrete coverages, so that slimmer components and only a few millimeters to centimeter thick reinforcing layers in egg ⁇ ner building reinforcement, z. B. to increase the load capacity required.
  • the transferable tensile forces per mm 2 of a reinforcement cross-section amount up to 6 times compared to the Stahlbeweh ⁇ tion.
  • the Hoch infilamentgarne are in their linear alignment ⁇ tion and due to the constant diameter of the many thousand individual filaments, z.
  • ⁇ can be either circular, elliptical-like to be trained bänd- chenförmig.
  • the cross-sectional area ranges from less than one mm 2 to several mm 2 (eg, about 1.9 mm 2 in a 50K carbon roving).
  • the grid spacing ie the distance between two threads or two Hoch elaboratesfilament ⁇ yarn in the 0 ° direction or 90 in direction 0, lie in the Re ⁇ gel between 8 mm and 20 mm.
  • the object of the invention is to provide a reinforcement ⁇ grid from Hoch orientalsfilamentgarnen as well as a process for its production, which short embedment lengths utilizing cross-section related composite forces min ⁇ least 1,700 N / mm 2 while allowing a substantial cost advantage over the previously introduced ⁇ set, comparable to the material and grid structure Beweh ⁇ ing grids.
  • the object of the invention is achieved by a Bewehrungsgit- ter having the features of claim 1 and a high-Leis ⁇ tungsfilamentgarn with the features of patent claim 15.
  • the reinforcing grid is formed for concrete construction filament yarns of high performance, which are arranged in at least a first Rich ⁇ tung to a first thread layer, and made of threads, which are arranged in at least one deviating from the first direction of the second direction to a second thread layer, wherein the two layers of thread are connected via crossing points to a textile tilde fabric.
  • the deformation portions on Hoch orientalsfilamentgarne, de ⁇ ren cross-section having a varying in the axial direction Quersch ⁇ nittsform and / or varying cross-sectional area.
  • deformation means a change in the shape of a yarn due to effects on the yarn itself as well as a change in the shape of a yarn without any effect on the yarn itself, for example by thickening with materials.
  • the invention is thus based on the basic idea of changing the spaced reinforcing grid in the main load direction of the high ⁇ assisfilamentgarne such that they have a varied cross-sectional shape and / or a varied cross-sectional area in the axial direction ⁇ .
  • the surface of the yarn is thus no more than uniform lateral surface, z. B. as a cylinder jacket surface, but has before ⁇ jumping and receding, usually steadily Anschwel ⁇ lumbar and decongestant, sections that act as anchoring ⁇ sections and allow a significantly improved fit with the concrete.
  • the deformation portions have a continuous ⁇ n ⁇ alteration from a first cross-sectional shape of a second cross-sectional shape in the first cross-sectional shape, and / or a constant amount-change of a first cross-sectional area of a second cross-sectional area to the first cross-section ⁇ surface.
  • Such a continuous change is characterized by a crack-free transition to the new cross-sectional shape and / or cross-section ⁇ surface, wherein a cycle of a transition in the respective second cross-sectional shape and / or cross-section ⁇ surface and a subsequent transition back to the first located in length at least twice the diameter and / or the output width of the Hoch orientalsfilamentgarns and the amplitude of the maximum strain, ie the amount of change of the width or the height of the Hoch orientalsfilament ⁇ yarn, a fraction, advantageously a fifth of their original dimensions are.
  • This limitation is a necessary constraint to the proportion of the filaments of the high power ⁇ sfilamentgarns that a change in position in the region of a cycle of deformation and / or compression of the Garnquer ⁇ section subject to as low as possible, advantageously un- 20% of the number of filaments, and on the other hand, to ensure the optimum positive locking effect in the concrete composite.
  • This increasing and decreasing deformation of small amplitude in relation to the length of a cycle leads to a tension-free introduction of the tensile forces into the high-performance filament yarns in the textile concrete.
  • short bond lengths are achieved on the one hand under Ge ⁇ need loads of textile concrete construction, and secondly unwanted Betonabplat tongues ver ⁇ avoided.
  • the high performance can filament a flat construction ⁇ chig deformed cross section in the region of the grid spacing, or also sections have a lateral, einschnürungsarti ⁇ ge change in the cross section in the region of the grid spacing, which in the radial direction from one side or alternatively of can be formed several sides ago.
  • the change in shape of the cross section preferably takes place in the direction of the main load direction, which as a rule coincides with the 0 ° direction in the reinforcing grid.
  • the deformation portions may have a compression in ra ⁇ dialer direction which preferably extends obliquely to the axial direction.
  • An obliquely to the axial Richutng ⁇ de compression can be performed in Hoch elegantsfilamentgarn also spi ralförmig over its entire length.
  • Such a change in the cross-sectional area can be achieved at ⁇ play in that in the region of the lattice terabstandes a cross-sectional section is made by compressing the Hoch elegantsfilamentgarns.
  • the compression can in this case be carried out running in the longitudinal direction, alternatively, the course of the change in shape of the cross section is also possible obliquely both rectilinearly and arcuately with respect to the axial direction.
  • a curved diagonal ⁇ compression leads through surface recesses to a ⁇ be ⁇ particularly advantageous short bond length.
  • the compressed cross-sectional portion may also have an axial extent that exceeds the grid width. This is insbeson ⁇ particular for small-meshed grid versions beneficial to the positive connection over a longer axial portion of time to it ⁇ possible.
  • the sections with changed cross-sectional area shapes and / or cross-sectional areas are lattice form ⁇ the thread layer provided on the first to achieve the best possible Tragfä ⁇ ability of the concrete in the main load direction.
  • the high-performance filament yarns in the first direction for the first thread layer may also have sections of the yarn in the axial direction, at least partially enclosing Aufdi ⁇ ckung with a ribbed sawtooth surface profile, wherein preferably the thickening of the same Ma ⁇ material as the impregnation material or from an addi ⁇ chen, preferably polymeric material, wherein more preferably the polymer material is fed strip in solid form as films ⁇ and these wedge ⁇ shaped Gradient have a variable thickness in the first direction, and particularly preferably made of a higher melting thermoplastic and contains particulate filler contents ,
  • the sectionwise thickening in the axial direction can also be present without ribbed surface profile.
  • the axial Ausdeh ⁇ voltage of the thickened area corresponds to a minimum diameter before ⁇ geous enough, the multiple of the diameter of the high- tungsfilamentgarns, wherein the thickness of the thickened area is only a fraction of the yarn diameter, advantageously less than half of the yarn diameter.
  • the partially um ⁇ closing thickening includes, for example, the width of the yarn and can be carried out alternately, shingles on both sides.
  • the same material as the impregnant of high- tungsfilamentgarns can be an optimal connection Zvi ⁇ rule of thickening and Hoch insfilamentgarn erzie ⁇ len.
  • it may also be advantageous to use a different material preferably polymeric Materi ⁇ al. Melting thermoplastics for the thickenings are preferably higher is used, these particulate fillers ⁇ percentage substance may contain.
  • the ribbing in relation to the later load introduction points be ⁇ vorzugt a small depth at the beginning of load application and an increasingly widening rib depth to the end of La ⁇ stone lead to back, wherein the thickened portion is preferably of the loads to be borne in the first direction over a length from a few millimeters up to about one meter.
  • the Bevidungsgit ⁇ ter over the entire grating width in the end region of a lattice ⁇ web on both sides, thin, wedge-shaped at the end of the web ⁇ length increasing thickening, whose width encloses at least one transverse thread system, wherein the thickening polymer ⁇ ie ) material, which closes the Hoch antiquesfilamentgarne intimately ⁇ closes, and the polymer material in the direction of the end of the reinforcing grid has an increasing rigidity.
  • the optional vorzuse ⁇ rising to optimize the introduction of force thickening may be up to published in main load direction for a length of a few millimeters at most about one meter
  • the intermediate space is filled with a material stabilizing the expansion, preferably with a fine concrete mixture or a polymer material or metallic powder or a ceramic powder, particularly preferably with a combination of these materials is.
  • the fibril-like widening of the yarn cross and the sections occurring widening in two Operagarnquer ⁇ sections are analogous to the continuous change of the Querschni ⁇ ttsform and / or the cross-sectional area also by ei ⁇ NEN crack-free transition to the new cross-sectional shape and cross-sectional area in which a section-wise, fibril-like widening and a sectional widening in two Operagarnabête in length a multiple of the yarn ⁇ diameter and / or the output width of the Hoch infi- lamentgarns, advantageously at least three times, and the amplitude of the maximum expansion, that is the amount of change of the yarn cross section and / or the output width of the yarn , only a fraction, advantageously not more than 1/5 of the original dimensions.
  • the sectional widening in two Operagarnabitese results in a lens-like opening, whose largest diameter, ie twice the amplitude level, a maximum of the amount of a part ⁇ yarn width corresponding to, but advantageously only one thereof is Bru ⁇ chteil.
  • the filled, partially occurring widenings in two Operagarnabitese lead to an optimal fit in the concrete composite with the described advantages of a continuous, sectional change in the cross-sectional shapes and
  • the reinforcing grid can be designed as warp, sewn fabrics, fabric ⁇ be or scrim.
  • Reinforcing grid are preferably designed as warp or Nähge ⁇ THAT CONDITION and Hoch infilamentgarne, and in particular in the first direction, comprise by a maschebil ⁇ Denden binder yarn in the crossing points of a cross-sectional ⁇ surface deformation by permanent constriction, preferably in sections, the mesh-forming binder thread, usually at the crossing points of the grid structure, a higher yarn tension is impressed, whereby the high Leis ⁇ tungsfilamentgarne undergo a permanent change in shape Quer4.000s vom- in the form of a permanent constriction.
  • the crossing points of the thread layers may be in the range of 5 to 100 mm, preferably 5 to 40 mm, particularly preferably 8 to 20 mm, spaced apart.
  • the thread layers preferably have 0 ° / 90 ° or 0 ° / ⁇ 45 ° or 0 ° / ⁇ 45 ° / 90 ° angle arrangements.
  • the area of the cross section of the high-performance filament yarn may be in the range of 1 to 10 mm 2 , preferably 2 to 8 mm 2 .
  • the inventive concept can therefore not only be ⁇ limits apply to reinforcing grid, but in general even in Hoch elegantsfilamentgarnen which are separate Elemen ⁇ te, z. B. in the form of carbon filament or ribbon, directly, ie without further processing to a reinforcing grid ter, are used.
  • the cross-section surface shapes as described above and / or cross-section ⁇ surfaces may be varied to improve the form-fit connection with the concrete.
  • such a reinforcing grid will then be set manufacturer that the Hoch orientalsfilamentgarne after ⁇ In venezgntechnik or impregnation with a polymer matrix with preferably before ⁇ polymer dispersions as well as thermoplastic, duro ⁇ plastic and elastomeric substances or their combinations NEN or fillers of a permanent shape with resulting cross-sectional area changes in shape are subjected to over the yarn length as matrix materials in the way of drying, crosslinking and / or curing and / or of the ex ⁇ cooling the matrix in sections, wherein the cross-section ⁇ surface shape changes first in the Thread layer occur.
  • the shaping mold is preferably carried out by means of witness ⁇ that those are formed from ⁇ as a molding, in particular as synchronously to the movement direction of the reinforcing lattice Be ⁇ circumferential double ⁇ belt presses, as roller systems or in combination.
  • the dies a said given before ⁇ cross-sectional area shape change repeat of the Hoch antiquesfilamentgarne corresponding profiling or engraving on at least one side of the tool, wherein a second, non-profiled or not engraved tool side of the on ⁇ acquisition of the forces acting on the Hoch intricatesfilamentgarne pressure during forming serve can.
  • the molds are designed both heated and cooled and temperature-controlled, and very particularly preferably of a reinforcement grid ⁇ add the dies via sound ⁇ -like expansion elements or for the production of widenings on wedge-shaped expansion elements ⁇ ver.
  • thermoplastic matrix materials are preferably processed in solid form, in particular as a ribbon or Multifilamentgar ⁇ ne, with the high-performance filament yarns to the reinforcing grid or this supplied and the impregnation by heating until melting of the thermoplastic matrix by means of an additional preheating system and / or performed in the form ⁇ tool.
  • the shape change can be made according to the Bewehrungsgittervor ⁇ thrust rapport like.
  • the reinforcing grid is preferably made according to one of the textile surface forming technologies warp knitting, multiaxial knitting, weaving or with slip techniques.
  • the subsequent impregnation, drying and crosslinking and / or curing and / or cooling of the matrix and the shape of the Hochlei- stungsfilamentgarne carried out in an on-line process on the same ⁇ conditioning system.
  • the Wei ⁇ ter kau can be done in a separate plant even after herstel ⁇ development of the as yet impregnated reinforcing grid.
  • thermoplastic matrix or mixed with a crosslinking polymer dispersion is the shaping or additional transformation of the yarns with the mold as the last process step or completely carried out separately.
  • polymer dispersions As matrix materials for impregnation and molding, preference is given to polymer dispersions, thermoplastic, duroplastic see or elastomeric substances or their combination verwen det, which can preferably keep depending on the application ent fillers.
  • a reinforcing grid web can filament yarns to a predetermined length of web upon completion of the ⁇ oniagnieren or impregnation and / or drying / crosslinking and / or curing and / or cooling of the impregnated high performance are cut to length and in the same system or separately over the entire width of the reinforcing grid in Both end regions by a mold ⁇ tool, which is preferably designed as a wedge-shaped molding press, he drive one of the above-mentioned thickening ⁇ .
  • the separate shaping has the advantage that the shaping can be made directly before the processing on the site.
  • a mobile mold for example a temperature controlled molding pliers, can be used ⁇ point prior to the processing ⁇ processing of the reinforcing grid, for example, on the construction.
  • the molding material can also be supplied in solid form to the polymer material as film strips, which increase in thickness in a wedge-shaped manner in the main load direction in order to permit a corresponding thickening, as described above
  • the production of a reinforcing grid with sectionwise thickening is preferably carried out by pressing the high-performance filament yarns according to different intensities after impregnation in the mold of the length of the covering.
  • the expansion stabilizing or fixing material is - as described above - fed and pressed, wherein preferably the high-performance filament yarns are fed as a parallel Fa ⁇ crowd to the impregnation and shaping.
  • the Hoch orientalsfilamentgarne can be pregnated with the matrix in ⁇ or impregnated and on the way of drying, crosslinking and / or curing and / or cooling of the Ma ⁇ trix of the shaping sections, with resulting Queritess vom- before Wei ⁇ ter town the reinforcing grid Shape changes over the yarn length are subjected as described above.
  • Fig. 1 reinforcing grid with flachbauchig ⁇ deformed cross-section of the Carbonfilamentgarne in 0 ° direction (warp direction ⁇ );
  • Fig. 2 Reinforcement grid as warp knitted fabric with compacted
  • Reinforcement grid as warp knit fabric with m warp thread direction carried out in sections lateral densifications (constrictions) of the carbon filament yarn;
  • Fig. 6 reinforcement grid as the warp with säge leopardarti- ger, the Carbonfilamentgarn in 0 ° direction completeness, ⁇ dig or partially encircling, thickened portion wise from a polymeric material;
  • FIG. 7 Reinforcement grid in the form of a warp knitted fabric with segmented fibril-type running in the warp direction.
  • Fig. 12 molding crimping tool.
  • the embodiments of the reinforcing grid of FIG. 1 to FIG. 10 are basically independent of the technology for Ferti ⁇ account the reinforcing grid (warp knitting, stitch bonding, weaving, and scrim art) and also for any other grid geometries such.
  • FIG. 1 shows the rear side of the reinforcing grid 100, that is to say not the mesh or front side, of the warp knit section after the deformation of the impregnated high-performance filament yarn 110, preferably in the form of a carbon filament yarn, in the main load direction 112.
  • the reinforcing gratings 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 consist of high-performance filament yarns 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910, 1010, which in at least a first direction 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712, 812, 912, 1012 are arranged to a first thread layer 115, 215, 315, 415, 515, 615, 715, 815, 915, 1015 and from threads 190, 290, 390, 490, 590, 690, 790 , 890, 990, 1090, in at least one of the first direction 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712, 812, 912, 1012 deviating second Rich ⁇ tion 111, 211, 311, 411, 511, 611th , 711, 811, 911, 1011 arranged to ei
  • the high-performance filament yarns 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910, 1010 have an axial direction 114, 214, 314, 414, 514, 614, 714, 814, 914, 1014 and a radial direction 113, 213, 313, 413, 513, 613, 713, 813, 913, 1013.
  • Verformunngabitese 120 having in the axial direction 114 from a cross-sectional shape BF via a transverse ⁇ sectional shape AF in the cross-sectional shape BF and / or a repeating, constant, steady amount-change a cross sectional area Bf over a cross sectional area Af in the cross-sectional area Bf , wherein the cross-sectional shape AF and / or cross-sectional area Af has a longitudinal extension different from that of the cross-sectional shape BF and / or cross-sectional area AF.
  • a smaller original cross-sectional shape BF and / or cross-sectional area Bf there is a so-called flat-bulbous deformation.
  • the high performance filament yarn 110 can also be made alternately from both sides.
  • the sequence of the deformation sections 120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 920, 1020 of the high-performance filament yarns 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910, 1010 over the length of the reinforcement grid 100 , 200, 300, 400, 500, 600, 800, 1000 is fundamentally dependent on the desired positive locking effect in the Be ⁇ tone composite and can from intersection point 180, 280, 380, 480, 580, 680, 780, 880, 980, 1080 to crossing point 180, 280, 380, 480, 580, 680, 780, 880, 980, 1080 to distances of, for example, 10 cm.
  • the longitudinal extent of a deformation portion 120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 920, 1020 moves in the Re ⁇ gel within a grid width.
  • FIG. 2 shows an advantageous embodiment with a Verfor ⁇ mung portion 220 in the axial direction 214, which has a compaction 225 in the radial direction 213th
  • FIGS. 3 and 4 show advantageous embodiments with diagonally compressed cross-sectional portions 320, 420 of the high-performance filament yarns 310, 410, wherein such cross-sectional deformations 420, 420a are illustrated in FIG. 4 both in the main load direction 412 and in the auxiliary load direction 411 ,
  • an arcuate embodiment is possible obliquely with respect to the longitudinal axis 414.
  • Fig. 5 is a reinforcing grid displays 500 with portion wise lateral compaction (constrictions) 525 of the high- tungsfilamentgarne 500 in the radial direction 513.
  • Fig. 6 shows the embodiment of the reinforcing lattice 600 with egg ⁇ ner sawtooth-like profiled sections have thickened area 625 of the Hoch antiquesfilamentgarns 610, in the manner of a Surface rippling.
  • the thickened part 625 can consist of the same material 630, such as impregnation or from a 610 nachträg ⁇ Lich after impregnation of the Hoch orientalsfilamentgarns pressed on polymer material 630.
  • the thicker portion 625 can completely or partially close the yarn portion 620 or only ⁇ , wherein the complete enclosing to is preferable.
  • the surface ribbing of the thickening 625 can preferably be designed in the direction of the later load introduction of very fine, ie shallower depth 622, up to very coarse, ie greater depth 622.
  • the rib spacing 623 remains constant in the longitudinal direction in this exemplary embodiment.
  • the longitudinal extent of the thickened area 625 is dependent on the poly ⁇ mermaterial 630 and the thus formed between the polymeric material 630 and the inner composite Hoch orientalsfilamentgarn 610 length, but usually should not exceed 5 cm. at Such composite lengths of about 1 cm, the thickening 625 not over 2 cm in length are necessary and at intervals of ⁇ example 10 cm on the Hoch orientalsfilamentgarn 610 auf ⁇ bring. You can also choose larger distances.
  • Fig. 7 shows an advantageous embodiment of a Bevidungsgit ⁇ ters 700, wherein the Hoch orientalsfilamentgarne reaching 710 in the main load direction 712 after the impregnation within the lattice spacing in a slightly bulbous, in the Garntiefe, fibrillar fanning 720 are present. In the resulting columns 725 of the yarn 710 z.
  • the reinforcing ⁇ lattice 700 may also be completely provided with a cementitious thin ⁇ layer, whereby the subsequent positive locking effect occurs optimally in the concrete, because the composite in the same
  • Fabric system with the pressed-in cement shares in the Garn ⁇ columns 725 is brought into action.
  • the embodiment according to FIG. 7 is preferably suitable for a ribbon-shaped template of the high-performance filament yarns 710.
  • Fig. 8 shows, in contrast, an embodiment of a Bewehrungsgit ⁇ ters 800, wherein the Hoch orientalsfilamentgarn 810 in main ⁇ load direction 812 between two points of intersection 880 into two sub-strands 810a, 810b is spliced and the lens-shaped slit is pressed together 825 with a material 830, like a
  • materials 830 for example, the materials listed for the embodiment in Fig. 9, but also polymers such as thermoplastics can be used.
  • the deflection of the split high-performance filament yarn 810 from the linear basic orientation is only a few tenths of a millimeter up to a few millimeters. The latter applies to particularly thick yarn strands or wide Filamentgarnb selected and large mesh widths of z. B. 40 mm and more. On average, one deviation from the straight line of about 1 mm per sub-strand in the area of the largest gap widening.
  • FIG. 9 shows an embodiment of a reinforcing grid 900, wherein the Hoch orientalsfilamentgarne are fixed by a mesh form ⁇ the yarn system 990, 990a 910th Over the thread tension in the region of the mesh in the crossing area 980 of the laps 950 produces a constriction 925 Hoch orientalsfilament ⁇ yarns 910, and thus the deformation portion 920, especially in the main load direction 912. In this area of the Rei ⁇ ambient pressure is increased between the filaments 910, 990 and the subsequent impregnation essentially only on the Garnoberflä ⁇ che effective.
  • FIG. 10 shows a special embodiment of a reinforcing grid 1000.
  • a deformation portion 1020 in the form of a thin, keilför ⁇ -shaped thickening 1020 polymer material 1030. the top and bottom in the end portion 1060 of a reinforcing grid web.
  • the deformation section 1020 typically draws the ge ⁇ entire width 1040 reinforcing grid 1000.
  • the Leksausdeh ⁇ voltage is selected in dependence on the loads to be transmitted and can range from a few centimeters to range from about 1 m to during incorporation of the rail in the concrete body ensure the final charge under the specified loads.
  • the Po ⁇ lymermaterial 1030, the thickened area 1020 surrounds the Beweh ⁇ approximately 1000 mesh completely in the end region of the 1060th To Un ⁇ SUPPORTING an optimal introduction of force a softer polymer may be selected from the wedge top.
  • the surfaces of the thickening wedge are provided with the finest possible ribbing 1025, which can become increasingly stronger in the direction of the reinforcement grid end, ie the rib depth and width increase toward the end.
  • Procedures schematically shown 11 for the manufacture of the reinforcing grid BG invention assumes that the Hoch orientalsfilamentgarne by the generally well- known method the textile surface formation such as warp knitting, stitch bonding, Multiaxial university, weaving or Fadengelegetechni ⁇ ken the reinforcing grid BG in device 1, and such reinforcing gratings BG in the online process, ie on the same plant Fig. 11, A, or in the offline process, ie on a separate plant Fig. 11, B, following the necessary impregnation and impregnation in the device.
  • the textile surface formation such as warp knitting, stitch bonding, Multiaxial university, weaving or Fadengelegetechni ⁇ ken the reinforcing grid BG in device 1, and such reinforcing gratings BG in the online process, ie on the same plant Fig. 11, A, or in the offline process, ie on a separate plant Fig. 11, B, following the necessary impregnation and impre
  • the Ge ⁇ overall plant I includes the manufacture of the reinforcing grid BG in Appendix A, as well as the impregnation and shaping in Appendix B.
  • a further variant of the method consists in that the high-performance filament yarns HL-FG, as a parallel group of yarns, are fed without processing to a reinforcement grid BG of an impregnation and shaping installation B (second process stage as offline process) and in an analogous manner to the necessary impregnation or impregnation in the device 2 with the matrix in combination with the drying / crosslinking and / or curing and / or the cooling sections in a lead ⁇ ing modified cross-sectional area shape and / or a permanent bende changed cross-sectional area are transformed.
  • the technologically per se known molding tools such as compression molding, double belt presses, and roller systems ⁇ or suitable combinations of such design principles can be used.
  • the forming upper ⁇ surfaces must have the effect to be achieved forming ent ⁇ speaking profiling.
  • Observing the Umfor ⁇ mung geometry on Hoch orientalsfilamentgarn HL-FG and Rap ⁇ portes the surfaces of the dies of the Einrich ⁇ tung 3 for flat bulbous forming, compaction and partial compaction of the Hoch insfilamentgarne HL-FG will have small raised stabili ⁇ relations to the forming pressure for the rich design to it ⁇ .
  • the repeat is usually matched to the grid width or its multiple.
  • the mold of the device 3 z. B. as a roller press, having about the Aufdickungsus groove-like recesses, so that in this area the impregnating ⁇ n istsmaterial is squeezed not or with less pressure.
  • the thickened sections can also be achieved, in one ⁇ the polymer film strip the mold of the device 3, or supplied at both ends and this melt or by targeted on ⁇ softening and subsequent cooling are pressed on or around the Hoch intricatesfilamentgarn HL-FG.
  • the shaping tools of the device 3 must be used for have a fibril-like widening rapport blade-like inserts or profile areas and for widening into two Operagarnabroughe wedge-shaped profile areas.
  • a press tool of a device 5 preferably provided as a temperature-controlled press roller system.
  • provision must be made for removal by a device 6, for example by suction, of the excess filling material.
  • the profiles of the dies of the device 3 for deforming the Hoch orientalsfilamentgarne shown in FIG. 1-5 or expanding in accordance with Fig. 7 and 8 and for the thickening of FIG. 6 and 10 differ only some tenths of a millimeter up to a few milli ⁇ meters from the base of the pressing surface of the molding tool from.
  • Last ⁇ res applies particularly large yarn diameter and / or -quer- cuts.
  • the procedural variants of the arrangement of the bung Formge ⁇ B in the range between about impregnating means 2 and storage of the finished inventive Bewehrungsgit ⁇ ters BG are dependent on the type of impregnation matrix.
  • the mold of the device 3 is preferably in the range of drying and
  • a further process variant consists in that the not yet impregnated Hoch orientalsfilamentgarnen HL-FG ge ⁇ jointly thermoplastic filaments TPF, z. B. in the form of polypro ⁇ pylene bands, the reinforcing grid BG are processed o- such threads of the process zone B (Fig. 11) directly above and / or below the lattice-forming Hoch orientalsfilament ⁇ yarns HG-FG are supplied. The intimate impregnation of all filaments of the yarns is coupled directly to the molding in device 3 in this process.
  • a mobi ⁇ les mold 1200 for example as a temperature-controlled compression mold with a corresponding press surface 1260 wedge-shaped presses a thermoplastic thickening on the two end portions of a cut reinforcing grid, the high-performance filament yarns HL-FG completely enclosed and the grid surfaces completely with the thermoplastic material filled in (Fig. 10).
  • thermo ⁇ plastic Aufdickungsmaterialien are preferably inserted as length and infrastructureenabgepasste foil strips with wedge-shaped of Weni ⁇ gen tenths of a millimeter up to several millimeters increasing thickness in the shape of pressing pliers 1200 and in this system ⁇ peraturutz plasticized with a ribbing surface on the upper ⁇ pressed and cooled.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bewehrungsgitter für den Betonbau mit Hochleistungsfilamentgarnen, die in wenigstens einer Richtung zu einer ersten Fadenlage angeordnet sind, und Fäden, die in wenigstens einer von der wenigstens ersten Richtung abweichenden zweiten Richtung zu einer zweiten Fadenlage angeordnet sind, wobei die beiden Fadenlagen über Kreuzungspunkte zu einem textilen Flächengebilde verbunden sind, und wobei die Hochleistungsfilamentgarne Verformungsabschnitte aufweisen, deren Querschnitte eine in axialer Richtung variierende Querschnittsform und/oder eine variierende Querschnittsfläche besitzen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Hochleistungsfilamentgarn für den Betonbau, wobei das Hochleistungsfilamentgarn Verformungsabschnitte aufweist, deren Querschnitte eine in axialer Richtung variierende Querschnittsform und/oder variierende Querschnittsfläche besitzen.

Description

Bewehrungsgitter für den Betonbau und Hochleistungsfilament- garn für den Betonbau
Die Erfindung betrifft ein Bewehrungsgitter für den Betonbau gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Hochleistungs- filamentgarn für den Betonbau gemäß Oberbegriff des Patentan¬ spruchs 15.
Bewehrungsgitter aus textilen Hochleistungsfilamentgarnen, wie beispielsweise Glasrovings und Carbonfasergarnen, werden seit vielen Jahren im Bauwesen angewendet.
Derartige Bewehrungsgitter sind aufgebaut aus Hochleistungs- filamentgarnen, die in wenigstens einer ersten Richtung, einer sogenannten Hauptlastrichtung, zu einer ersten Fadenlage ange¬ ordnet sind, und Fäden, die in wenigstens einer von der we¬ nigstens ersten Richtung abweichenden zweiten Richtung zu ei¬ ner zweiten Fadenlage angeordnet sind. Die beiden Fadenlagen wurden hierbei über Kreuzungspunkte zu einem textilen Flächen- gebilde verbunden.
Werden zwei Fadenlagen zu einem textilen Flächengebilde verar¬ beitet, so entsteht ein biaxiales textiles Flächengebilde mit üblicherweise einer 0°-Richtung und einer 900 -Richtung . Die 0°-Richtung wird als Kettrichtung bezeichnet. Bei drei oder mehr Fadenlagen entsteht ein multiaxiales textiles Flächenge¬ bilde, beispielseweise mit 0°/± 45° Orientierung. Richtungen quer oder winklig zur Kettrichtung werden jeweils als
Schussrichtung bezeichnet.
Hochleistungsfilamentgarne im Sinne der vorliegenden Erfindung bestehen aus vielen tausend Einzelfilamenten, die durch Im¬ prägnieren vollständig adhäsiv miteinander verbunden sind, um eine hohe Ausnutzung der mechanischen Eigenschaften der ein¬ zelnen Filamente kraftschlüssig im Garn umd somit in einem Textilbeton zu sichern. Die Hochleistungsfilamentgarne im Sin¬ ne der Erfindung weisen in Folge der Imprägnierung einen Mik- rofilm an einer äußeren Oberfläche auf. Ein Mikrofilm ist da¬ bei eine dünne zusammenhängende Schicht mit einer Dicke im Mikrometerbereich .
Bekannt sind parallel angeordnete Glasrovings (als Fadenschar) und textile Bewehrungsgitter aus in der Regel 0°/90°- orientiert angeordneten Fadenscharen in unterschiedlichen, dem Anwendungsfall angepassten Gitteröffnungen, ebenfalls vorzugs¬ weise aus Glasrovings, zur Verstärkung dünner Betonplatten in der Haupttragrichtung.
Aufgrund der wesentlich höheren mechanischen Kennwerte von Carbonfasern und der gegenüber den Glasfasern gegebenen Alka¬ liresistenz werden Carbonfilamentgarne zunehmend verwendet. Fäden im Sinne der vorliegenden Erfindung verlaufen nicht in
Hauptlastrichtung . Die Fäden können prinzipiell aus jedem tex- tilen Faserstoff bestehen, der im Verbund mit Beton chemisch unbedenklich ist. Neben alkaliresistenten Glasfilamentgarnen und Carbonfilamentgarnen können hierfür vorteilhaft kosten- günstige synthetische Polymerfaserstoffe organischen Ur¬ sprungs, z.B. Polypropylen und/oder Polyester, verwendet wer¬ den. Die Fäden können imprägniert sein. Die Fäden haben entwe¬ der keine Bewehrungsfunktion und sind für die Bemessung der Baukonstruktion irrelevant, oder bestehen für eine Nebenlast- richtung auch aus Hochleistungsfilamentgarnen . Fäden aus Hoch¬ leistungsfilamentgarnen haben jedoch einen deutlich geringeren Querschnitt als die Hochleistungsfilamentgarne der Hauptlast¬ richtung. Allerdings ist mit der geringen Dicke der Vorteil verbunden, dass das Bewehrungsgitter in Richtung der zweiten Fadenlage rollbar ist.
Bei einer Verarbeitung der Hochleistungsfilamentgarne nach textilen Flächenbildungstechnologien werden die Hochleistungs- filamentgarne bekanntlich mit einer Matrix, die auch zum Im¬ prägnieren der aus vielen tausenden Einzelfilamenten bestehen¬ den Garne dient, miteinander verbunden. Das Imprägnieren ist notwendig, um eine hohe Ausnutzung der mechanischen Eigen¬ schaften der einzelnen Filamente im Garn und somit im Textil- beton zu sichern.
Der Verbund zwischen dem Beton und diesen Bewehrungsgittern wird im Wesentlichen durch Reibschluss bestimmt. Dabei ist die Grenzfläche zwischen der Betonmatrix und den Hochleistungs- filamentgarnen von entscheidender Bedeutung. Diese wiederum ist vom Matrixmaterial zur Garnimprägnierung abhängig. Neben der Umhüllung der inneren Filamente des Garnes kommt es auch zur Ausbildung einer äußeren, sehr dünnen Schicht. Häufig wer¬ den wässrige Polymerdispersionen, aber auch Epoxidharzdisper¬ sionen oder reine duromere Matrixmaterialien verwendet.
Ein Nachteil gegenüber dem durch Profilierung der Oberfläche von Stahlstäben und Stahldrähten im konstruktiven Betonbau entstehenden Formschluss besteht darin, dass die Verbundlängen und Endverankerungslängen aufgrund der Verbundkraftübertragung durch Reibschluss teilweise sehr groß sind im Vergleich zu kurzen Verbundlängen zwischen Beton und Stahlbewehrung, und darüber hinaus durch mediale Einflüsse (Temperaturwechsel, Wasser u.a.) negativ beeinflusst werden.
Bewehrungsgitter aus Hochleistungsfilamentgarnen sind gegen¬ über den Stahlbewehrungen jedoch durch wesentliche Vorteile gekennzeichnet. Die Korrosionsfreiheit ermöglicht sehr geringe Betonüberdeckungen, so dass schlankere Bauteile und nur wenige Millimeter bis Zentimeter dicke Verstärkungsschichten bei ei¬ ner Bauwerksverstärkung, z. B. zur Erhöhung der Tragkräfte, erforderlich werden. Die übertragbaren Zugkräfte pro mm2 eines Bewehrungsquerschnitts betragen im Vergleich zur Stahlbeweh¬ rung bis zum 6-fachen. Hinzu kommt die je nach Matrixmaterial zur Garnimprägnierung einstellbare Biegsamkeit und Rollfähig¬ keit bis zur freien Formbarkeit der Bewehrungsgitter aus Hoch- leistungsfilamentgarnen .
Ein entscheidender Nachteil gegenüber den Stahlbewehrungen be¬ steht aber in dem weitestgehend fehlenden Formschluss zwischen den Hochleistungsfilamentgarnen und dem Beton.
Die Hochleistungsfilamentgarne sind in ihrer linearen Ausrich¬ tung und bedingt durch den konstanten Durchmesser der vielen tausend Einzelfilamente, z. B. bei Carbonfilamenten von je 7 μιη, nach der Imprägnierung als glatte, dünne, mehr oder weni- ger steife Fadenbündel linear im Beton eingebettet. Ihre Quer¬ schnittsform kann sowohl kreisrund, ellipsenartig bis zu bänd- chenförmig ausgebildet sein. Die Querschnittsfläche reicht von weniger als einem mm2 bis zu einigen mm2 (z. B. ca. 1,9 mm2 bei einem 50K-Carbonroving) . Die Gitterweiten, d.h. die Abstände zwischen jeweils zwei Fäden oder zwei Hochleistungsfilament¬ garnen in 0°-Richtung oder in 900 -Richtung, liegen in der Re¬ gel zwischen 8 mm und 20 mm. Es sind auch davon abweichende Bewehrungsgitter aus 50K-Carbonfilamentgarnen mit wesentlich größeren Gitterweiten, z. B. 40 mm, bekannt.
Die Übertragung weitaus höherer Kräfte bzw. Spannungen in die Carbonfilamentgarne, als mit den gegenwärtigen Bewehrungsgit¬ tern möglich ist, scheitert also vor allem am fehlenden Form- schluss zwischen den Garnen und dem Beton und verhindert mit wachsender Querschnittsfläche der Carbonfilamentgarne, wie sie durch eine etwa gefachte Verarbeitung (z. B. 5 x 50K- Carbon- filamentgarne in einem Garn von dann etwa 10 mm2 Querschnitt) für extreme Ansprüche notwendig wären, deren wirtschaftlichen Einsatz .
Entwicklungen, Eigenschaften und Arten von textilen Bewehrun¬ gen sind der Veröffentlichung Technische Textilien zur Beweh- rung von Betonbauteilen von P. Offermann et al . in Beton-und Stahlbetonbau 99, Heft 6, Seiten 437 bis 443, herausgegeben durch den Verlag Ernst & Sohn Verlag für Architektur und tech¬ nische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin, zu entnehmen. Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Bewehrungs¬ gitter aus Hochleistungsfilamentgarnen sowie ein Verfahren zu dessen Fertigung bereitzustellen, welches kurze Verbundlängen unter Ausnutzung querschnittsbezogener Verbundkräfte von min¬ destens 1.700 N/mm2 aufweist bei gleichzeitiger Ermöglichung eines erheblichen Kostenvorteils gegenüber den bisher einge¬ setzten, vom Material- und Gitteraufbau vergleichbaren Beweh¬ rungsgittern .
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Bewehrungsgit- ter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Hochleis¬ tungsfilamentgarn mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
Das Bewehrungsgitter für den Betonbau wird aus Hochleistungs- filamentgarnen gebildet, die in wenigstens einer ersten Rich¬ tung zu einer ersten Fadenlage angeordnet sind, und aus Fäden, die in wenigstens einer von der ersten Richtung abweichenden zweiten Richtung zu einer zweiten Fadenlage angeordnet sind, wobei die beiden Fadenlagen über Kreuzungspunkte zu einem tex- tilen Flächengebilde verbunden sind. Erfindungsgemäß weisen die Hochleistungsfilamentgarne Verformungsabschnitte auf, de¬ ren Querschnitt eine in axialer Richtung variierende Quersch¬ nittsform und/oder variierende Querschnittsfläche besitzen.
Sofern Hochleistungsfilamentgarne auch in der zweiten Richtung zum Einsatz kommen, weisen diese in der Regel keine Verfor¬ mungsabschnitte auf.
Unter Verformung wird im Sinne der Erfindung eine Änderung der Form eines Garns durch Einwirkungen am Garn selbst als auch eine Änderung der Form eines Garns ohne Einwirkungen am Garn selbst, beispielsweise durch Aufdickungen mit Materialien, verstanden .
Die Erfindung basiert somit auf der grundsätzlichen Idee, die im Bewehrungsgitter in Hauptlastrichtung angeordneten Hoch¬ leistungsfilamentgarne derart zu verändern, dass sie in Axial¬ richtung eine variierte Querschnittsflächenform und/oder eine variierte Querschnittsfläche aufweisen. Die Oberfläche des Garns ist somit nicht mehr als gleichförmige Mantelfläche, z. B. als Zylindermantelfläche, ausgebildet, sondern weist vor¬ springende und zurückweichende, in der Regel stetig anschwel¬ lende und abschwellende, Abschnitte auf, die wie Verankerungs¬ abschnitte wirken und einen erheblich verbesserten Formschluss mit dem Beton ermöglichen.
Für die Umsetzung dieser grundlegenden Idee steht eine Reihe von Möglichkeiten zur Verfügung, deren Auswahl in Abhängigkeit der konkret verwendeten Hochleistungsfilamentgarne eine Viel¬ zahl von Ausführungsvarianten ermöglicht.
Das auf diese Weise verbundoptimierte Bewehrungsgitter für den Betonbau aus Hochleistungsfilamentgarnen, vor allem aus Car- bonfilamentgarnen, ist in weitgehend frei wählbaren Gitterwei¬ ten und Winkelanordnungen der Fadenlagen dadurch realisierbar, dass die Hochleistungsfilamentgarne abschnittsweise eine ver¬ änderte Querschnittsflächenform und/oder eine veränderte Quer- Schnittfläche aufweisen.
Vorteilhaft weisen die Verformungsabschnitte eine stetige Än¬ derung aus einer ersten Querschnittsform über eine zweite Querschnittsform in die erste Querschnittsform, und/oder eine stetige betragsmäßige Änderung einer ersten Querschnittsfläche über eine zweite Querschnittsfläche in die erste Querschnitts¬ fläche auf.
Eine derartige stetige Änderung ist durch einen sprungfreien Übergang in die neue Querschnittsform und/oder Querschnitts¬ fläche charakterisiert, wobei ein Zyklus von einem Übergang in die jeweils zweite Querschnittsform und/oder Querschnitts¬ fläche und ein anschließender Übergang zurück in die erste sich längenmäßig auf mindestens das Zweifache des Durchmessers und/oder der Ausgangsbreite des Hochleistungsfilamentgarns und die Amplitude der maximalen Verformung, d.h. der Betrag der Änderung der Breite oder der Höhe des Hochleistungsfilament¬ garns, nur einen Bruchteil, vorteilhafterweise ein Fünftel der Ausgangsmaße, betragen. Diese Begrenzung ist eine notwendige Randbedingung, um den Anteil der Filamente des Hochleistung¬ sfilamentgarns , die einer Lageveränderung im Bereich eines Zyklus der Verformung und/oder einer Verdichtung des Garnquer¬ schnitts unterliegen, möglichst gering, vorteilhafterweise un- ter 20 % der Filamentanzahl , zu halten und andererseits den optimalen Formschlusseffekt im Betonverbund zu gewährleisten. Diese auf- und abschwellende Verformung geringer Amplitude im Verhältnis zur Länge eines Zyklus führt zu einer spannungsspi- tzenfreien Einleitung der Zugkräfte in die Hochleistungsfila- mentgarne im Textilbeton. Damit werden einerseits unter Ge¬ brauchslasten der Textilbetonkonstruktion kurze Verbundlängen erreicht und andererseits unerwünschte Betonabplat zungen ver¬ mieden .
Derartige Verformungsabschnitte stellen einen Verbund zwischen den Hochleistungsfilamentgarnen und dem Beton mit vorteilhaf¬ ten kurzen Verbundlängen sicher. In einer Ausführungsvariante können daher die Hochleistungs- filamentgarne im Bereich des Gitterabstandes einen flachbau¬ chig verformten Querschnitt, oder aber auch abschnittsweise im Bereich des Gitterabstandes eine seitliche, einschnürungsarti¬ ge Veränderung des Querschnitts aufweisen, die in radialer Richtung von einer Seite oder alternativ auch von mehreren Seiten her ausgebildet sein kann. Vorzugsweise erfolgt die Formänderung des Querschnitts in Richtung der Hauptlastrich- tung, die in der Regel mit der 0°-Richtung im Bewehrungsgitter zusammenfällt .
Auch können die Verformungsabschnitte eine Verdichtung in ra¬ dialer Richtung aufweisen, die vorzugsweise schräg zur axialen Richtung verläuft. Eine schräg zur axialen Richutng verlaufen¬ de Verdichtung kann im Hochleistungsfilamentgarn auch spi- ralförmig über seine gesamte Länge ausgeführt sein.
Eine derartige Veränderung der Querschnittsfläche kann bei¬ spielsweise dadurch erreicht werden, dass im Bereich des Git- terabstandes ein Querschnittabschnitt durch Verdichten des Hochleistungsfilamentgarns vorgenommen wird. Die Verdichtung kann hierbei in Längsrichtung verlaufend vorgenommen werden, alternativ ist der Verlauf der Formänderung des Querschnitts auch schräg verlaufend sowohl geradlinig als auch bogenförmig in Bezug auf die Axialrichtung möglich. Eine bogige Diagonal¬ verdichtung führt durch oberflächige Aussparungen zu einer be¬ sonders vorteilhaften kurzen Verbundlänge. Alternativ kann der verdichtete Querschnittsabschnitt auch eine Axialerstreckung aufweisen, die die Gitterweite übersteigt. Dies ist insbeson¬ dere bei engmaschigen Gitterausführungen von Vorteil, um den Formschluss über einen längeren Axialabschnitt hinweg zu er¬ möglichen .
Die Abschnitte mit veränderten Querschnittsflächenformen und/oder Querschnittsflächen sind an der ersten gitterbilden¬ den Fadenlage vorgesehen, um eine möglichst optimale Tragfä¬ higkeit des Betons in Hauptlastrichtung zu erreichen.
Die Hochleistungsfilamentgarne in der ersten Richtung für die erste Fadenlage können auch abschnittsweise eine das Garn in axialer Richtung, zumindest teilweise, umschließende Aufdi¬ ckung mit einem rippigem sägezahnartigen Oberflächenprofil aufweisen, wobei vorzugsweise die Aufdickung aus demselben Ma¬ terial wie das Imprägnierungsmaterial oder aus einem zusätzli¬ chen, vorzugsweise polymeren Material besteht, wobei besonders vorzugsweise das Polymermaterial in fester Form als Folien¬ streifen zugeführt wird und diese in der ersten Richtung keil¬ förmig verlaufend eine variable Dicke haben, und besonders vorzugsweise aus einem höher schmelzenden Thermoplast besteht und partikelartige Füllstoffanteile enthält. Die abschnittsweise Aufdickung in axialer Richtung kann auch ohne rippiges Oberflächenprofil vorliegen. Die axiale Ausdeh¬ nung der Aufdickung entspricht minimal dem Durchmesser, vor¬ teilhafterweise dem Mehrfachen des Durchmessers des Hochleis- tungsfilamentgarns , wobei die Dicke der Aufdickung nur einen Bruchteil des Garndurchmessers, vorteilhafterweise weniger als die Hälfte des Garndurchmessers, beträgt. Die teilweise um¬ schließende Aufdickung umfasst z.B. die Breite des Garnes und kann wechselweise, schindelartig auf beiden Seiten ausgeführt sein.
Mit einer derartigen Aufdickung wird ein zuverlässiger Form- schluss erreicht. Besteht die Aufdickung beispielsweise aus demselben Material wie das Imprägnierungsmittel des Hochleis- tungsfilamentgarns , lässt sich eine optimale Verbindung zwi¬ schen der Aufdickung und dem Hochleistungsfilamentgarn erzie¬ len. Je nach Anwendungsfall kann es auch von Vorteil sein, ein anderes Material zu verwenden, vorzugsweise polymeres Materi¬ al. Bevorzugt werden höher schmelzende Thermoplaste für die Aufdickungen verwendet, auch können diese partikelartige Füll¬ stoffanteile enthalten.
Die Rippung, bezogen auf die spätere Lasteinleitung, weist be¬ vorzugt eine geringe Tiefe am Beginn der Lasteinleitung und eine zunehmend größer werdende Rippentiefe zum Ende der La¬ steinleitung hin auf, wobei vorzugsweise die Aufdickung von den aufzunehmenden Lasten in der ersten Richtung über eine Länge von wenigen Millimetern bis zu etwa einem Meter betragen kann .
Die mit dem Formschluss erreichbaren kurzen Verbundlängen und die sichere Übertragung der eingeleiteten Lasten führen mit den von dem Imprägnierungsmaterial abhängigen inneren Verbund- längen zwischen den Filamenten zu dem Vorteil eines einstell¬ baren E-Moduls und eines einstellbaren Spannungsdehnungsver- haltens des bewehrten Betonbauteiles.
5 In einer weiteren Ausführungsvariante weist das Bewehrungsgit¬ ter über die gesamte Gitterbreite im Endbereich einer Gitter¬ bahn eine beidseitige, dünne, keilförmig zum Ende der Bahn¬ länge zunehmende Aufdickung auf, deren Breite mindestens ein Querfadensystem umschliesst, wobei die Aufdickung aus Polymer¬ ie) material besteht, das die Hochleistungsfilamentgarne innig um¬ schließt, und das Polymermaterial in Richtung des Endes des Bewehrungsgitters eine zunehmende Steifigkeit aufweist.
Ein Bewehrungsgitter, das über die gesamte Breite im Endbe-
15 reich einer Gitterbahn eine beidseitige, dünne, keilförmig bis zum Ende der Bahnlänge zunehmende Aufdickung aus Polymerma¬ terial mit einer feinen Rippung auf der Ober- und Unterseite der keilförmigen Aufdickung aufweist, garantiert eine verbes¬ serte Lasteinleitung. Das Polymermaterial sollte sämtliche
20 Hochleistungsfilamentgarne vollständig und innig umschließen, wobei die Breite der beidseitigen Aufdickung mindestens ein Querfadensystem vollständig mit umschließt. Diese Maßnahme kann mit der vorstehend beschriebenen Aufdickung derart kombi¬ niert werden, dass am Ort des Beginns der Lasteinleitung die
25 Rippung sehr fein ausgeführt ist und in Richtung auf die Posi¬ tion am Ende der Krafteinleitung zunehmend stärker gestaltet ist. Die zur Optimierung der Krafteinleitung optional vorzuse¬ hende Aufdickung kann sich in Hauptlastrichtung für eine Länge von wenigen Millimetern bis zu etwa maximal einem Meter er-
30 strecken.
Eine weitere Gruppe von Maßnahmen sieht vor, dass die Hochlei¬ stungsfilamentgarne der ersten Fadenlage zwischen den Kreu- zungspunkten einen durch eine abschnittsweise, fibrillenartige Aufweitung des Garnquerschnitts entstehenden Zwischenraum aufweisen, wobei der Zwischenraum mit einem die Aufweitung stabilisierendem Material, vorzugsweise mit einer Feinbetonmi- schung oder einem Polymermaterial oder metallischem Pulver oder einem keramischen Pulver, besonders bevorzugt mit einer Kombination dieser Materialien, verfüllt ist.
Die fibrillenartige Aufweitung des Garnquerschnitts und die abschnittsweise auftretende Aufweitung in zwei Teilgarnquer¬ schnitte sind analog der stetigen Änderung der Querschni¬ ttsform und/oder der Querschnittsfläche gleichfalls durch ei¬ nen sprungfreien Übergang in die neue Querschnittsform und Querschnittsfläche gekennzeichnet, wobei eine abschnittsweise, fibrillenartige Aufweitung und eine abschnittsweise Aufweitung in zwei Teilgarnabschnitte längenmäßig das Mehrfache des Garn¬ durchmessers und/oder der Ausgangsbreite des Hochleistungsfi- lamentgarns, vorteilhafterweise mindestens das Dreifache, und die Amplitude der maximalen Aufweitung, d.h. der Betrag der Änderung des Garnquerschnittes und/oder der Ausgangsbreite des Garns, nur einen Bruchteil, vorteilhafterweise nicht mehr alse in Fünftel, der Ausgangsmaße betragen. Diese Begrenzung ist eine notwendige Randbedingung, um den Anteil der Filamente des Hochleistungsfilamentgarns , die einer Lageverändereng aus der axialen Richtung des Hochleistungsfilamentgarns im Bereich der Aufweitung unterzogen werden, möglichst gering, vorteilhafter¬ weise unter 20 % der gesamten Filamentanzahl , zu halten.
Die abschnittsweise Aufweitung in zwei Teilgarnabschnitte führt zu einer linsenartigen Öffnung, deren größte Weite, d.h. die doppelte Amplitudenhöhe, maximal dem Betrag einer Teil¬ garnbreite entspricht, vorteilhafterweise jedoch nur ein Bru¬ chteil hiervon beträgt. Die verfüllten, abschnittsweise auftretenden Aufweitungen in zwei Teilgarnabschnitte führen zu einem optimalen Formschluss im Betonverbund mit den beschriebenen Vorteilen einer steti- gen, abschnittsweisen Änderung der Querschnittsformen und
Querschnittsflächen. Im Unterschied zu jenen sind die abschni¬ ttsweisen Form- und Flächenänderung durch die fibrillenartige Aufweitung und die Aufweitung in zwei Teilgarnabschnitte mit dem zusätzlichen stabilisierenden Material verfüllt.
Durch ein im Bereich der Aufweitung verfülltes stabilisieren¬ des Material wird eine Rückformung des Garns bei Lasteinwir¬ kung minimiert . Das Bewehrungsgitter kann als Kettengewirke, Nähgewirke, Gewe¬ be oder Fadengelege ausgeführt sein.
Bevorzugt sind Bewehrungsgitter als Kettengewirke oder Nähge¬ wirke ausgebildet und die Hochleistungsfilamentgarne, insbe- sondere in der ersten Richtung, weisen durch einen maschebil¬ denden Bindefaden in den Kreuzungspunkten eine Querschnitts¬ flächen-Formänderung durch bleibende Einschnürung auf, wobei vorzugsweise dem maschebildenden Bindefaden abschnittsweise, in der Regel an den Kreuzungspunkten der Gitterstruktur, eine höhere Fadenzugkraft aufgeprägt wird, wodurch die Hochleis¬ tungsfilamentgarne eine bleibende Querschnittsflächen- Formänderung in Form einer bleibenden Einschnürung erfahren.
Die Kreuzungspunkte der Fadenlagen können im Bereich von 5 bis 100 mm, vorzugsweise 5 bis 40 mm, besonders vorzugsweise 8 bis 20 mm, beabstandet sein. Die Fadenlagen weisen vorzugsweise 0°/90° oder 0°/± 45°oder 0°/± 45°/90° Winkelanordnungen auf. Die Fläche des Querschnitts des Hochleistungsfilamentgarns kann im Bereich von 1 bis 10 mm2, vorzugsweise 2 bis 8 mm2 liegen . Ein separates Hochleistungsfilamentgarn für den Betonbau, das nicht Teil eines textilen Flächengebildes ist, weist erfin¬ dungsgemäß Verformungsabschnitte auf, deren Querschnitte eine in axialer Richtung variierende Querschnittsform und/oder va¬ riierende Querschnittsfläche besitzen.
Das erfindungsgemäße Konzept lässt sich daher nicht nur be¬ schränkt auf Bewehrungsgitter anwenden, sondern ganz allgemein auch bei Hochleistungsfilamentgarnen, die als separate Elemen¬ te, z. B. in Form von Carbonfilamentdrähten oder -bändchen, direkt, d. h. ohne Weiterverarbeitung zu einem Bewehrungsgit¬ ter, zum Einsatz kommen. Auch hier können die wie vorstehend beschriebenen Querschnittsflächenformen und/oder Querschnitts¬ flächen variiert werden, um den Formschluss mit dem Beton zu verbessern .
Wesentlich in diesem Zusammenhang ist der Aspekt, dass der Kern des Hochleistungsfilamentgarns bzw. dessen Zentralachse in Bezug auf die Hauptbelastungsrichtung ideal ausgerichtet bleibt und die Verformungen bleibend, d. h. nicht rückformbar ausgeführt sind. Hierfür muss bei der Herstellung der Hoch¬ leistungsfilamentgarne bzw. bei deren Weiterverarbeitung zu dem Bewehrungsgitter Sorge getragen werden.
Erfindungsgemäß werden derartige Bewehrungsgitter dadurch her- gestellt, dass die Hochleistungsfilamentgarne nach der Im¬ prägnierung bzw. Tränkung mit einer polymeren Matrix mit vor¬ zugsweise Polymerdispersionen sowie thermoplastischen, duro¬ plastischen und elastomeren Substanzen oder deren Kombinatio- nen oder Füllstoffen als Matrixwerkstoffe auf dem Wege des Trocknens, Vernetzens und/oder Aushärtens und/oder des Ab¬ kühlens der Matrix abschnittsweise einer bleibenden Formgebung mit dadurch entstehenden Querschnittsflächen-Formänderungen über die Garnlänge unterzogen werden, wobei Querschnitts¬ flächen-Formänderungen in der ersten Fadenlage vorkommen.
Dabei erfolgt vorzugsweise die Formgebung mittels Formwerk¬ zeugen, die als Formpressen, insbesondere als synchron zur Be¬ wegungsrichtung des Bewehrungsgitters umlaufende Doppel¬ bandpressen, als Walzensysteme oder in Kombination derer aus¬ gebildet sind.
Besonders vorzugsweise weisen die Formwerkzeuge eine dem vor¬ gegebenen Querschnittsflächen-Formänderungsrapport der Hoch- leistungsfilamentgarne entsprechende Profilierung oder Gravur auf mindestens einer Werkzeugseite auf, wobei eine zweite, nicht profilierte oder nicht gravierte Werkzeugseite der Auf¬ nahme des auf die Hochleistungsfilamentgarne wirkenden Druckes beim Umformen dienen kann.
Besonders vorzugsweise sind die Formwerkzeuge sowohl beheizbar als auch kühlbar und temperaturgesteuert ausgeführt, wobei ganz besonders vorzugsweise die Formwerkzeuge über klingen¬ artige Aufweitelemente oder zur Herstellung eines Bewehrungs¬ gitters mit Aufweitungen über keilförmige Aufweitelemente ver¬ fügen .
Die thermoplastischen Matrixwerkstoffe werden vorzugsweise in fester Form, insbesondere als Bändchen oder Multifilamentgar¬ ne, mit den Hochleistungsfilamentgarnen zum Bewehrungsgitter verarbeitet oder diesem zugeführt und das Imprägnieren durch Erhitzen bis zum Schmelzen der thermoplastischen Matrix wird mittels eines zusätzlichen Vorheizsystems und/oder im Form¬ werkzeug durchgeführt.
Die Formänderung kann entsprechend dem Bewehrungsgittervor¬ schub rapportartig vorgenommen werden.
Zur Realisierung von Aufweitungen sind klingenartige Aufweit¬ elemente vorgesehen. Das die Aufweitung stabilisierende bzw. fixierende Material wird hierbei zugeführt und eingepresst.
Das Bewehrungsgitter wird bevorzugt nach einer der textilen Flächenbildungstechnologien Kettenwirken, Multiaxialwirken, Weben oder mit Gelegetechniken hergestellt. Das nachfolgende Imprägnieren, Trocknen und Vernetzen und/oder Aushärten und/ oder das Abkühlen der Matrix und die Formgebung der Hochlei- stungsfilamentgarne erfolgen in einem online-Prozess auf dem¬ selben Anlagensystem. Alternativ kann auch nach der Herstel¬ lung des noch nicht imprägnierten Bewehrungsgitters die Wei¬ terverarbeitung auf einer separaten Anlage vorgenommen werden.
Bei der Imprägnierung und Trocknung/Abkühlung der Hochlei- stungsfilamentgarne mit einer nicht oder nicht vollständig au¬ shärtenden Matrix, insbesondere einer thermoplastischen Matrix oder einer mit einem Vernetzer versetzten Polymerdispersion, wird die Formgebung oder eine zusätzlichen Umformung der Garne mit Formwerkzeug als letzter Prozessschritt oder vollständig separat durchgeführt. Vorzugsweise ist ein separates Formwe¬ rkzeug in einer Anlage oder als mobiles Formwerkzeug, insbe¬ sondere temperaturgesteuerte Formpresszange, für den Einsatz vor der Weiterverarbeitung ausgeführt.
Bevorzugt werden als Matrixwerkstoffe zum Imprägnieren und Formgeben Polymerdispersionen, thermoplastische, duroplasti- sehe oder elastomere Substanzen oder deren Kombination verwen det, die je nach Anwendungsfall bevorzugt auch Füllstoffe ent halten können.
Auch kann eine Bewehrungsgitterbahn nach abgeschlossenem Im¬ prägnieren bzw. Tränken und/oder Trocknen/Vernetzen und/oder Aushärten und/oder Abkühlen der imprägnierten Hochleistungs- filamentgarne auf eine vorgegebene Bahnlänge abgelängt werden und in derselben Anlage oder separat über die gesamte Breite des Bewehrungsgitters in beiden Endbereichen durch ein Form¬ werkzeug, das vorzugsweise als keilförmig wirkende Formpresse ausgebildet ist, eine der oben aufgeführten Aufdickungen er¬ fahren .
Die separate Formgebung hat den Vorteil, dass die Formgebung direkt vor der der Verarbeitung auf der Baustelle vorgenommen werden kann. Ein mobiles Formwerkzeug, beispielsweise eine Temperatur gesteuerte Formpresszange, kann vor der Verarbei¬ tung des Bewehrungsgitters beispielsweise direkt auf der Bau¬ stelle zum Einsatz kommen.
Dem Formwerkzeug kann das Polymermaterial auch in fester Form als Folienstreifen zugeführt werden, welche in Hauptlastrich- tung keilförmig verlaufend an Dicke zunehmen, um eine entspre chende Aufdickung - wie eingangs beschrieben - zu ermöglichen
Die Herstellung eines Bewehrungsgitters mit abschnittsweiser Aufdickung erfolgt bevorzugt dadurch, dass die Hochleistungs- filamentgarne nach dem Imprägnieren im Formwerkzeug derAufdi- ckungslänge entsprechend unterschiedlich intensiv abgepresst werden . Das die Aufweitung stabilisierende bzw. fixierende Material wird - wie oben beschrieben - zugeführt und eingepresst, wobei vorzugsweise die Hochleistungsfilamentgarne als parallele Fa¬ denschar dem Imprägnieren und Formgeben zugeführt werden.
Bevorzugt können die Hochleistungsfilamentgarne vor der Wei¬ terverarbeitung zum Bewehrungsgitter mit der Matrix im¬ prägniert bzw. getränkt werden und auf dem Weg des Trocknens, Vernetzens und/oder Aushärtens und/oder des Abkühlens der Ma¬ trix abschnittsweise der Formgebung mit dadurch entstehenden Querschnittsflächen-Formänderungen über die Garnlänge wie oben beschrieben unterzogen werden.
Die voran dargelegten Verfahrensschritte zur Herstellung eines Bewehrungsgitters können ohne Bildung eines Gitters erfin¬ dungsgemäß auch zur Herstellung eines Hochleistungsfila- mentgarns als einzelnes separates Garn bzw. in Form einer Fa¬ denschar entsprechend ausgeübt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie¬ len unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich erläutert. Es zeigen:
Fig. 1: Bewehrungsgitter mit flachbauchig verformten Quer¬ schnitt der Carbonfilamentgarne in 0°-Richtung (Kett¬ richtung) ;
Fig. 2: Bewehrungsgitter als Kettengewirke mit verdichtetem
Querschnittsabschnitt der Carbonfilamentgarne in 0°- Richtung; Bewehrungsgitter als Kettengewirke mit diagonal zur 0°-Richtung der Carbonfilament-Garne verdichtetem Querschnittsabschnitt ; Fig. 4: Bewehrungsgitter als geklebtes Fadengelege mit ver¬ dichteten Querschnittsabschnitten diagonal zur Orien¬ tierung der 0°- und 90 "-Fadenlagen;
Bewehrungsgitter als Kettengewirke mit m Kettfaden richtung ausgeführten abschnittsweisen seitlichen Verdichtungen (Einschnürungen) der Carbonfilamentga ne ;
Fig. 6: Bewehrungsgitter als Kettengewirke mit sägezahnarti- ger, das Carbonfilamentgarn in 0°-Richtung vollstän¬ dig oder teilweise umschließender, abschnittsweiser Aufdickung aus einem Polymermaterial;
Fig. 7: Bewehrungsgitter als Kettengewirke mit in Kettfaden- richtung ausgeführten segmentierten fibrillenartigen
Aufweitungen der Carbonfilamentgarne, die mit die Aufweitung stabilisierenden Materialien verfüllt bzw verpresst sind; Fig. 8: Bewehrungsgitter als Kettengewirke mit in 0°-Richtung ausgeführter segmentierter Aufweitung der Carbonfila- mentgarne in zwei Teilgarnabschnitte und in die Auf¬ weitung eingepressten Inlays; Fig. 9: Bewehrungsgitter als Kettengewirke mit einer im Kreu¬ zungsbereich der Fadenlagen durch den maschebildenden Bindefaden erzeugten Einschnürung der Carbonfilament¬ garne, insbesondere der 00 -Kettgarne; Fig. 10: Bewehrungsgitter als verklebtes Fadengelege mit im Endbereich der Bewehrungsgitterfläche ausgeführter, dünner, keilförmiger Aufdickung aus Polymermatrixma¬ terial mit einer feinen Rippung auf der Ober- und Un¬ terseite der keilförmigen Aufdickung;
Fig. 11: schematische Darstellung der Verfahrensprozesse;
Fig. 12: Formpresszange.
Die Ausführungen der Bewehrungsgitter gemäß Fig. 1 bis Fig. 10 sind grundsätzlich unabhängig von der Technologie zur Ferti¬ gung der Bewehrungsgitter (Kettenwirken, Nähwirken, Weben und Gelegetechnik) und auch für beliebige andere Gittergeometrien wie z. B. ^45°-Bewehrungsgitter und Multiaxialgitter
(0°/+45°/90°) möglich.
Im Sonderfall verfügen die Hochleistungsfilamentgarne, vor¬ zugsweise die Carbonfilamentgarne, ohne Verarbeitung zum Be¬ wehrungsgitter über die segmentweise Querschnittsflächen- Formänderungen nach Fig. 1 bis Fig. 8.
Fig. 1 zeigt die Rückseite des Bewehrungsgitters 100, also nicht die Maschen- oder Vorderseite, des Kettengewirkeaus- schnittes nach der Verformung des imprägnierten Hochleistungs- filamentgarns 110, vorzugsweise in Form eines Carbonfilament- garns, in der Hauptlastrichtung 112.
Grundsätzlich bestehen die Bewehrungsgitter 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 aus Hochleistungsfilament- garnen 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910, 1010, die in wenigstens einer ersten Richtung 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712, 812, 912, 1012 zu einer ersten Fadenlage 115, 215, 315, 415, 515, 615, 715, 815, 915, 1015 angeordnet sind und aus Fäden 190, 290, 390, 490, 590, 690, 790, 890, 990, 1090, die in wenigsten einer von der ersten Richtung 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712, 812, 912, 1012 abweichenden zweiten Rich¬ tung 111, 211, 311, 411, 511, 611, 711, 811, 911, 1011 zu ei¬ ner zweiten Fadenlage 195, 295, 395, 495, 595, 695, 795, 895, 995, 1095 angeordnet sind, wobei die beiden Fadenlagen 115, 215, 315, 415, 515, 615, 715, 815, 915, 1015, 195, 295, 395, 495, 595, 695, 795, 895, 995, 1095 über Kreuzungspunkte 180,
280, 380, 480, 580, 680, 780, 880, 980, 1080 zu einem textilen Flächengebilde 150, 250, 350, 450, 550, 650, 750, 850, 950, 1050 verbunden sind. Die Hochleistungsfilamentgarne 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910, 1010 weisen eine axiale Richtung 114, 214, 314, 414, 514, 614, 714, 814, 914, 1014 und eine radiale Richtung 113, 213, 313, 413, 513, 613, 713, 813, 913, 1013 auf.
Wie aus den Seitenansichten zu entnehmen, kann die sich wie- derholende, bleibende, stetige Verformung durch eine einseiti¬ ge oder doppelseitige Krafteinwirkung erzeugt werden. Hier¬ durch entstehen Verformunngabschnitte 120, die in axialer Richtung 114 aus einer Querschnittsform BF über eine Quer¬ schnittsform AF in die Querschnittsform BF und/oder eine sich wiederholende, bleibende, stetige betragsmäßige Änderung einer Querschnittsfläche Bf über eine Querschnittsfläche Af in die Querschnittsfläche Bf aufweisen, wobei die Querschnittsform AF und/oder Querschnittsfläche Af eine Längsausdehung ver¬ schieden von der der Querschnittsform BF und/oder Quer- schnittsfläche AF hat. Im Fall einer kleineren ursprünglichen Querschnittsform BF und/oder Querschnittsfläche Bf liegt eine sog. flachbauchige Verformung vor. Die bleibenden Verformungen des Hochleistungsfilamentgarns 110 können auch wechselweise von beiden Seiten vorgenommen werden.
Die Abfolge der Verformungsabschnitte 120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 920, 1020 der Hochleistungsfilamentgarne 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910, 1010 über die Länge der Bewehrungsgitter 100, 200, 300, 400, 500, 600, 800, 1000 ist grundsätzlich von dem gewünschten Formschlusseffekt im Be¬ tonverbund abhängig und kann von Kreuzungspunkt 180, 280, 380, 480, 580, 680, 780, 880, 980, 1080 zu Kreuzungspunkt 180, 280, 380, 480, 580, 680, 780, 880, 980, 1080 bis zu Abständen von beispielsweise 10 cm reichen. Das gilt auch für alle Ausfüh¬ rungsformen der Bewehrungsgitter 100, 200, 300, 400, 500, 600, 600, 800 nach Fig. 2 bis 8.
Die Längsausdehnung eines Verformungsabschnittes 120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 920, 1020 bewegt sich in der Re¬ gel innerhalb einer Gitterweite. Mit größer werdendem Quer¬ schnitt A der eingesetzten Hochleistungsfilamentgarne werden auch größere Gitterweiten von z. B. 40 mm gewählt.
Die bleibenden Verformungen der Querschnitte A, B der Hoch¬ leistungsfilamentgarne 110, 210, 310, 410, 510, 710, 810, 910, 1010 nach Fig. 1 bis 5 und 7 bis 9, sind mit einer zerstö- rungsfreien Lageveränderung eines Anteils der Filamente im verformten Garnabschnitt 120, 220, 320, 420, 520, 720, 820, 920 verbunden, womit die Verringerung der ausnutzbaren Fila- ment-Festigkeiten in Abhängigkeit der verwendeten Imprägnie¬ rungsmatrix (wie oben angegeben) einhergeht.
Fig. 2 zeigt eine vorteilhafte Ausführung mit einem Verfor¬ mungsabschnitt 220 in axialer Richtung 214, der in radialer Richtung 213 eine Verdichtung 225 aufweist. Fig. 3 und 4 zeigen vorteilhafte Ausführungen mit diagonal verdichteten Querschnittsabschnitten 320, 420 der Hochleis- tungsfilamentgarne 310, 410, wobei in Fig. 4 derartige Quer- Schnittsverformungen 420, 420a sowohl in der Hauptlastrich- tung 412 als auch in der Nebenlastrichtung 411 dargestellt sind. Außer einer linear ausgeführten Diagonalverdichtung 325 ist auch eine bogenförmige Ausführung schräg in Bezug auf die Längsachse 414 möglich.
Fig. 5 zeigt ein Bewehrungsgitter 500 mit abschnittsweiser seitlichen Verdichtungen (Einschnürungen) 525 der Hochleis- tungsfilamentgarne 500 in radialer Richtung 513. Fig. 6 zeigt die Ausführung des Bewehrungsgitters 600 mit ei¬ ner sägezahnartig profilierten abschnittsweisen Aufdickung 625 des Hochleistungsfilamentgarns 610, nach Art einer Oberlächen- rippung. Die Aufdickung 625 kann sowohl aus demselben Material 630 bestehen wie die Imprägnierung oder aber aus einem nach der Imprägnierung des Hochleistungsfilamentgarns 610 nachträg¬ lich aufgepresstem Polymermaterial 630. Die Aufdickung 625 kann den Garnabschnitt 620 vollständig oder nur teilweise um¬ schließen, wobei das vollständige Umschließen zu bevorzugen ist. Die Oberflächenrippung der Aufdickung 625 kann vorzugs- weise in Richtung der späteren Lasteinleitung von sehr fein, also geringer Tiefe 622, bis zu sehr grob, also größerer Tiefe 622, ausgeführt sein. Der Rippenabstand 623 bleibt bei diesem Ausführungsbespiel in Längsrichtung konstant. Die Längsausdehnung der Aufdickung 625 ist abhängig vom Poly¬ mermaterial 630 und der damit zwischen dem Polymermaterial 630 und dem Hochleistungsfilamentgarn 610 entstehenden inneren Verbundlänge, sollte jedoch i.d.R. 5 cm nicht übersteigen. Bei derartigen Verbundlängen von etwa 1 cm sind die Aufdickungen 625 nicht über 2 cm Länge notwendig und in Abständen von bei¬ spielsweise 10 cm auf dem Hochleistungsfilamentgarn 610 aufzu¬ bringen. Es können auch größere Abstände gewählt werden.
Fig. 7 zeigt eine vorteilhafte Ausführung eines Bewehrungsgit¬ ters 700, bei der die Hochleistungsfilamentgarne 710 in der Hauptlastrichtung 712 nach der Imprägnierung innerhalb des Gitterabstandes in einer leicht bauchigen, in die Garntiefe reichenden, fibrillenartigen Auffächerung 720 vorliegen. In die entstandenen Spalten 725 des Garns 710 sind z. B. metalli¬ sche Pulver 730 oder Zementleim eingepresst. Das Bewehrungs¬ gitter 700 kann auch vollständig mit einer zementösen Dünn¬ schicht versehen sein, wodurch der spätere Formschlusseffekt im Beton optimal eintritt, weil der Verbund im gleichen
Stoffsystem mit dem eingepressten Zementanteilen in den Garn¬ spalten 725 zur Wirkung gebracht wird. Die Ausführung nach Fig. 7 eignet sich vorzugsweise bei einer bändchenförmigen Vorlage der Hochleistungsfilamentgarne 710.
Fig. 8 zeigt demgegenüber eine Ausführung eines Bewehrungsgit¬ ters 800, bei der das Hochleistungsfilamentgarn 810 in Haupt¬ lastrichtung 812 zwischen zwei Kreuzungspunkten 880 in zwei Teilstränge 810a, 810b aufgespleisst ist und der linsenförmige Spalt 825 mit einem Material 830 verpresst ist, das wie ein
Inlay wirkt. Als Materialien 830 können beispielsweise die für die Ausführung in Fig. 9 angeführten Materialien, aber auch Polymere wie Thermoplaste verwendet werden. Die Auslenkung des aufgespaltenen Hochleistungsfilamentgarns 810 aus der linearen Grundorientierung beträgt nur jeweils einige Zehntelmillimeter bis zu wenigen Millimetern. Letzteres trifft für besonders dicke Garnstränge oder breite Filamentgarnbänder und große Gitterweiten von z. B. 40 mm und mehr zu. Im Mittel reicht ei- ne Abweichung von der Geraden von etwa 1 mm je Teilstrang im Bereich der größten Spaltaufweitung .
Fig. 9 zeigt eine Ausführung eines Bewehrungsgitters 900, bei dem die Hochleistungsfilamentgarne 910 durch ein maschebilden¬ des Fadensystem 990, 990a fixiert sind. Über die Fadenspannung im Bereich der Masche im Kreuzungsbereich 980 der Fadenlagen 950 entsteht eine Einschnürung 925 der Hochleistungsfilament¬ garne 910 und damit der Verformungsabschnitt 920, insbesondere in der Hauptlastrichtung 912. In diesem Bereich wird der Rei¬ bungsdruck zwischen den Filamenten 910, 990 erhöht und die spätere Imprägnierung im Wesentlichen nur an der Garnoberflä¬ che wirksam. In Fig. 10 ist eine Sonderausführung eines Bewehrungsgitters 1000 dargestellt. Sie zeigt beispielhaft an einem Faden 1090 einen Verformungsabschnitt 1020 in Form einer dünnen, keilför¬ migen Aufdickung 1020 aus Polymermaterial 1030 auf der Ober- und Unterseite im Endbereich 1060 einer Bewehrungsgitterbahn. Der Verformungsabschnitt 1020 überzieht in der Regel die ge¬ samte Breite 1040 des Bewehrungsgitters 1000. Die Längsausdeh¬ nung wird in Abhängigkeit der zu übertragenden Lasten gewählt und kann von wenigen Zentimetern bis zu etwa 1 m reichen, um bei der Einarbeitung der Bahn in den Betonkörper die Endveran- kerung unter den vorgegebenen Lasten sicherzustellen. Das Po¬ lymermaterial 1030 der Aufdickung 1020 umschließt das Beweh¬ rungsgitter 1000 in dem Endbereich 1060 vollständig. Zur Un¬ terstützung einer optimalen Krafteinleitung kann am Keilanfang ein weicheres Polymer gewählt werden. Die Oberflächen des Auf- dickungskeiles sind mit einer möglichst feinen Rippung 1025 versehen, die in Richtung des Bewehrungsgitter-Endes zunehmend stärker werden können, d.h. die Rippentiefe und -breite nimmt zum Ende hin zu. Das in Fig. 11 schematisch gezeigte Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bewehrungsgitters BG geht davon aus, dass die Hochleistungsfilamentgarne nach den allgemein bekann- ten Verfahren der textilen Flächenbildung, wie Kettenwirken, Nähwirken, Multiaxialwirken, Weben oder den Fadengelegetechni¬ ken zum Bewehrungsgitter BG in Einrichtung 1 geformt werden, und derartige Bewehrungsgitter BG im online-Prozess , d.h. auf derselben Anlage Fig. 11, A, oder im offline-Prozess , d.h. auf einer separaten Anlage Fig. 11, B, nachfolgend der notwendigen Imprägnierung und Tränkung in der Einrichtung 2 mit einer Mat¬ rix unterzogen werden und in Kombination mit dem Trocknen, Vernetzen und/oder Aushärten und/oder des Abkühlens der Matrix über die im Produktionsprozess bewegte Bewehrungsgitterbahn abschnittsweise eine bleibende Formgebung an den Hochleis¬ tungsfilamentgarnen HL-FG vollzogen wird (Fig. 11) . Die Ge¬ samtanlage I umfasst die Herstellung des Bewehrungsgitters BG in Anlage A sowie die Imprägnierung und Formgebung in Anlage B.
Eine weitere Variante des Verfahrens besteht darin, dass die Hochleistungsfilamentgarne HL-FG, in der Regel als parallele Fadenschar, ohne Verarbeitung zu einem Bewehrungsgitter BG einer Imprägnierungs- und Formgebungsanlage B (2. Prozessstufe als offline-Prozess ) zugeführt und auf analoge Weise nach dem notwendigen Imprägnieren oder Tränken in der Einrichtung 2 mit der Matrix in Kombination mit dem Trocknen/Vernetzen und/oder Aushärten und/oder dem Abkühlen abschnittsweise in eine blei¬ bende veränderte Querschnittsflächenform und/oder eine blei- bende veränderte Querschnittsfläche umgeformt werden. Von die¬ sem Verfahren wird besonders vorteilhaft Gebrauch gemacht, wenn die Hochleistungsfilamentgarne HL-FG in der Art profi¬ lierter Drähte oder Stäbe oder Bänder im Betonbau zur Anwen- dung kommen sollen (z. B. bei Feinheiten von 5 x 50K- Carbonfilamentgarnen) .
Für die Formgebung in der Einrichtung 3 werden die an sich technologisch bekannten Formwerkzeuge wie Formpressen, Doppel¬ bandpressen und Walzensysteme bzw. geeignete Kombinationen derartiger Formgebungsprinzipe eingesetzt. Die formenden Ober¬ flächen müssen eine dem zu erreichenden Umformungseffekt ent¬ sprechende Profilierung aufweisen. Unter Beachtung der Umfor¬ mungsgeometrie am Hochleistungsfilamentgarn HL-FG und des Rap¬ portes werden die Oberflächen der Formwerkzeuge der Einrich¬ tung 3 zum flachbauchigen Verformen, Verdichten und seitlichem Verdichten der Hochleistungsfilamentgarne HL-FG geringe Erhö¬ hungen aufweisen, um den Umformdruck für die Formgebung zu er¬ reichen. Der Rapport wird in der Regel auf die Gitterweite o- der deren Vielfaches abgestimmt.
Im Falle der abschnittsweisen Aufdickung von Hochleistungs- filamentgarnen HL-FG muss das Formwerkzeug der Einrichtung 3, z. B. als Walzenpresse, über die Aufdickungslänge rillenartige Vertiefungen aufweisen, so dass in diesem Bereich das Impräg¬ nierungsmaterial nicht oder mit weniger Druck abgequetscht wird. Zum Erreichen einer Oberflächenrippung müssen die Ver¬ tiefungsbereiche mit entsprechenden Querrillen versehen sein. Die abschnittsweise Aufdickung kann auch erreicht werden, in¬ dem Polymerfolienstreifen dem Formwerkzeug der Einrichtung 3 ein- oder beidseitig zugeführt und diese durch gezieltes Auf¬ schmelzen bzw. Erweichen und nachfolgendes Abkühlen auf bzw. um das Hochleistungsfilamentgarn HL-FG gepresst werden. Wenn die Veränderung der Querschnittsflächenform und der Quer¬ schnittsfläche der Hochleistungsfilamentgarne HL-FG in der Art profilierter Drähte oder Stäbe oder Bänder durch Aufweiten zu erreichen ist, müssen die Formwerkzeuge der Einrichtung 3 für ein fibrillenartiges Aufweiten rapportgemäß klingenartige Einsätze oder Profilbereiche und für das Aufweiten in zwei Teilgarnabschnitte keilförmige Profilbereiche aufweisen. Im Prozessbereich B ist unmittelbar nach dem Formgebungswerk¬ zeug der Einrichtung 3 die Zuführung über Einrichtung 4 des Materials zum Verfüllen der aufgeweiteten Garnabschnitte und ein Einpresswerkzeug einer Einrichtung 5, vorzugsweise als temperaturgesteuertes Presswalzensystem vorzusehen. In Abhän- gigkeit der Art des Verfüllmaterials ist für das Abführen durch eine Einrichtung 6, beispielsweise durch Absaugen, des überschüssigen Verfüllmaterials zu sorgen.
Nach Durchlauf der Einrichtungen 1 bis 7 liegt ein verbundop- timiertes Bewehrungsgitter VBG vor.
Die Profile der Formwerkzeuge der Einrichtung 3 zum Verformen der Hochleistungsfilamentgarne gemäß Fig. 1-5 oder Aufweiten gemäß Fig. 7 und 8 sowie für die Aufdickung gemäß Fig. 6 und 10 weichen nur einige Zehntelmillimeter bis zu einigen Milli¬ metern von der Basispressfläche des Formwerkzeuges ab. Letzte¬ res gilt für besonders große Garndurchmesser und/oder -quer- schnitte . Die verfahrenstechnischen Varianten der Einordnung der Formge¬ bung B im Bereich zwischen Imprägnieren über Einrichtung 2 und Ablage des fertiggestellten erfindungsgemäßen Bewehrungsgit¬ ters BG sind von der Art der Imprägnierungsmatrix abhängig. Bei Verwendung von Polymerdispersionen wird das Formwerkzeug der Einrichtung 3 vorzugsweise im Bereich des Trocknens und
Vernetzens der Einrichtung 2 der Imprägnierung eingesetzt. Bei Verwendung von vollständig aushärtenden Matrices muss die Formgebung vor dem Abschluss des Aushärtens erfolgen. Werden die Hochleistungsfilamentgarne HL-FG mit flüssigen Thermoplas¬ ten getränkt, so muss über ein temperaturgesteuertes Formwerk¬ zeug in Verbindung mit dem Abkühlprozess das Formgeben erfol¬ gen .
Eine weitere Verfahrensvariante besteht darin, dass mit den noch nicht imprägnierten Hochleistungsfilamentgarnen HL-FG ge¬ meinsam thermoplastische Fäden TPF, z. B. in Form von Polypro¬ pylen-Bändchen, zum Bewehrungsgitter BG verarbeiten werden o- der solche Fäden der Prozesszone B (Fig. 11) direkt ober- und/oder unterhalb der gitterbildenden Hochleistungsfilament¬ garne HG-FG zugeführt werden. Das innige Imprägnieren aller Filamente der Garne wird bei diesem Verfahren direkt mit dem Formgeben in Einrichtung 3 gekoppelt. In der Abfolge Auf- schmelzen, Abquetschen, beginnendes Abkühlen, Formgeben und abschließendes Abkühlen werden das Gesamtsystem und das Tem¬ peraturregime der kombinierten Imprägnierungs- und Formge¬ bungswerkzeuge der Einrichtung 3 ausgelegt. Sowohl Polymerdispersionen als auch Thermoplaste ermöglichen ein nachträgliches Formgeben der Hochleistungsfilamentgarne HL-FG durch ein beheiztes Formwerkzeug 1200, das die Impräg¬ nierung wieder plastisch verformbar werden lässt (Fig. 11, 5) . Dieses nachträgliche Formgeben in Einrichtung 7 kann sowohl als letzter Schritt im Prozess erfolgen, oder es wird voll¬ ständig separat, z. B. vor der Verarbeitung auf der Baustelle, vorgenommen. Letzteres betrifft den Sonderfall, dass ein mobi¬ les Formwerkzeug 1200, beispielsweise als temperaturgesteuerte Formpresszange mit einer entsprechenden Pressenfläche 1260 auf die beiden Endbereiche einer abgelängten Bewehrungsgitterbahn eine thermoplastische Aufdickung keilförmig aufpresst, wobei die Hochleistungsfilamentgarne HL-FG komplett umschlossen und die Gitterfreiflächen komplett mit dem Thermoplastmaterial ausgefüllt werden (Fig. 10) . In diesem Fall werden die thermo¬ plastischen Aufdickungsmaterialien vorzugsweise als längen- und breitenabgepasste Folienstreifen mit keilförmig von weni¬ gen Zehntelmillimetern bis zu einigen Millimetern zunehmender Dicke in die Formpresszange 1200 eingelegt und in dieser tem¬ peraturgesteuert plastifiziert mit einer Rippung, an der Ober¬ fläche verpresst und abgekühlt.
Bezugszeichenliste
HL-FG Hochleistungsfilamentgarn
BG Bewehrungsgitter
VBG Verbundoptimiertes Bewehrungsgitter
TPF Thermoplastfäden
TPFO Thermoplastfolien
I Gesamtanlage für online-Version
A Bewehrungsgitterherstellung (Anlage A)
B Imprägnierung und Formgebung (Anlage B)
1 Einrichtung
2 Einrichtung
3 Einrichtung
4 Einrichtung
5 Einrichtung
6 Einrichtung
7 Einrichtung
100 Bewehrungsgitter
110 Hochleistungsfilamentgarn
111 Zweite Richtung
112 Erste Richtung
113 Radiale Richtung
114 Axiale Richtung
115 Erste Fadenlage
120 Verformungsabschnitt
150 Fadenlagen
180 Kreuzungspunkt
190 Faden
195 Zweite Fadenlage
A Querschnitt
B Querschnitt
200 Bewehrungsgitter
210 Hochleistungsfilamentgarn
211 Zweite Richtung
212 Erste Richtung
213 Radiale Richtung
214 Axiale Richtung
215 Erste Fadenlage
220 Verformungsabschnitt
225 Verdichtung
250 Fadenlagen
280 Kreuzungspunkt
290 Faden
295 Zweite Fadenlage
300 Bewehrungsgitter Hochleistungsfilamentgarn Zweite Richtung
Erste Richtung
Radiale Richtung
Axiale Richtung
Erste Fadenlage
Verformungsabschnitt Verdichtung
Fadenlagen
Kreuzungspunkt
Faden
Zweite Fadenlage Bewehrungsgitter
Hochleistungsfilamentgarn Zweite Richtung
Erste Richtung
Radiale Richtung
Axiale Richtung
Erste Fadenlage
, Verformungsabschnitta
Fadenlagen
Kreuzungspunkt
Faden
Zweite Fadenlage Bewehrungsgitter
Hochleistungsfilamentgarn Zweite Richtung
Erste Richtung
Radiale Richtung
Axiale Richtung
Erste Fadenlage
Verformungsabschnitt Verdichtung
Fadenlagen
Kreuzungspunkt
Faden
Zweite Fadenlage Bewehrungsgitter
Hochleistungsfilamentgarn Zweite Richtung
Erste Richtung
Radiale Richtung
Axiale Richtung
Erste Fadenlage
Verformungsabschnitt Tiefe
Rippenabstand
Rippung
Material
Fadenlagen
Kreuzungspunkt
Faden
Zweite Fadenlage Bewehrungsgitter
Hochleistungsfilamentgarn Zweite Richtung
Erste Richtung
Radiale Richtung
Axiale Richtung
Erste Fadenlage
Verformungsabschnitt Zwischenraum
Material
Fadenlagen
Kreuzungspunkte
Faden
Zweite Fadenlage Bewehrungsgitter
Hochleistungsfilamentgarna Erster Teilgarnabschnittb Zweiter Teilgarnabschnitt Zweite Richtung
Erste Richtung
Radiale Richtung
Axiale Richtung
Erste Fadenlage
Verformungsabschnitt Zwischenraum
Material
Fadenlagen
Kreuzungspunkt
Faden
Zweite Fadenlage Bewehrungsgitter
Hochleistungsfilamentgarn Zweite Richtung
Erste Richtung
Radiale Richtung
Axiale Richtung
Erste Fadenlage
Verformungsabschnitt 925 Einschnürung
950 Fadenlagen
980 Kreuzungspunkt
990 Faden
990a Bindfaden
995 Zweite Fadenlage
1000 Bewehrungsgitter
1010 Hochleistungsfilamentgarn
1011 Zweite Richtung
1012 Erste Richtung
1013 Radiale Richtung
1014 Axiale Richtung
1015 Erste Fadenlage
1020 Verformungsabschnitt 1025 Rippung
1030 Material
1040 Gitterbreite
1050 Fadenlagen
1060 Endbereich
1080 Kreuzungspunkt
1090 Faden
1095 Zweite Fadenlage
1200 Formpresszange
1260 Pressenfläche

Claims

Patentansprüche
1. Bewehrungsgitter (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000) für den Betonbau mit
- Hochleistungsfilamentgarnen (110, 210, 310, 410, 510,
610, 710, 810, 910, 1010), die in wenigstens einer er¬ sten Richtung (112, 212, 312, 412, 512, 612, 712, 812, 912, 1012) zu einer ersten Fadenlage (115, 215, 315, 415, 515, 615, 715, 815, 915, 1015) angeordnet sind, und mit
- Fäden (190, 290, 390, 490, 590, 690, 790, 890, 990,
1090), die in wenigstens einer von der wenigstens er¬ sten Richtung (112, 212, 312, 412, 512, 612, 712, 812, 912, 1012) abweichenden zweiten Richtung (111, 211, 311, 411, 511, 611, 711, 811, 911, 1011) zu einer zwei¬ ten Fadenlage (195, 295, 395, 495, 595, 695, 795, 895, 995, 1095) angeordnet sind,
wobei die beiden Fadenlagen (115, 215, 315, 415, 515, 615, 715, 815, 915, 1015, 195, 295, 395, 495, 595, 695, 795, 895, 995, 1095) über Kreuzungspunkte (180, 280, 380, 480,
580, 680, 780, 880, 980, 1080) zu einem textilen Flächen¬ gebilde (150, 250, 350, 450, 550, 650, 750, 850, 950, 1050) verbunden sind,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Hochleistungsfilamentgarne (110, 210, 310, 410, 510,
610, 710, 810, 910, 1010) Verformungsabschnitte (120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 920, 1020) aufweisen, deren Querschnitte (A, B) eine in axialer Richtung (114, 214, 314, 414, 514, 614, 714, 814, 914, 1014) variierende Quer- schnittsform und/oder variierende Querschnittsfläche besi¬ tzen . Bewehrungsgitter (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000) nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Verformungsabschnitte (120, 220, 320, 420, 520, 620,
720, 820, 920, 1020)
- eine stetige Änderung aus einer ersten Querschnittsform (BF) über eine zweite Querschnittsform (AF) in die er¬ ste Querschnittsform (BF) ,
und/oder
- eine stetige betragsmäßige Änderung einer ersten Quer¬ schnittsflache (Bf) über eine zweite Querschnittsfläche (Af) in die erste Querschnittsfläche (Bf)
aufweisen .
Bewehrungsgitter (200, 300, 400, 500) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Verformungsabschnitte (220, 320, 420, 520) eine Ver¬ dichtung (225, 325, 425, 525) in radialer Richtung (213, 313, 413, 513) aufweisen, die vorzugsweise schräg zur axialen Richtung (214, 314, 414, 514) verläuft.
Bewehrungsgitter (600) nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Hochleistungsfilamentgarne (610) als Verformungsab¬ schnitt (620) abschnittsweise eine das Garn in axialer Richtung (614), zumindest teilweise, umschließende Auf¬ dickung mit einem rippigem sägezahnartigen Oberflächen¬ profil (625) aufweisen,
- insbesondere in der ersten Richtung (612),
- vorzugsweise die Aufdickung aus demselben Material
(630) wie das Imprägnierungsmaterial der Hochleistungs- filamentgarne oder aus einem zusätzlichen, vorzugsweise polymeren Material, wobei besonders vorzugsweise das Polymermaterial in fester Form als Folienstreifen zuge¬ führt wird und diese in der
ersten Richtung keilförmig verlaufend eine variable Dicke haben,
- besonders vorzugsweise aus einem höher schmelzenden
Thermoplast besteht und partikelartige Füllstoffanteile enthält .
Bewehrungsgitter (600) nach Anspruch 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Rippung (625), bezogen auf die spätere Lasteinlei¬ tung, eine geringe Tiefe (622) am Beginn der Lastein¬ leitung und eine zunehmend größer werdende Tiefe (622) zum Ende der Lasteinleitung hin aufweist,
- vorzugsweise die Aufdickung von den aufzunehmenden Las¬ ten in der ersten Richtung über eine Länge von wenigen Millimetern bis zu etwa einem Meter beträgt.
Bewehrungsgitter (1000) nach Anspruch 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- das Bewehrungsgitter (1000) über die gesamte Gitter¬ breite (1040) im Endbereich einer Gitterbahn (1060) einen Verformungsabschnitt (1020) in Form einer beid¬ seitigen, dünnen, keilförmig zum Ende der Bahnlänge zu¬ nehmenden, Aufdickung aufweist, deren Breite mindestens ein Querfadensystem umschliesst,
- wobei die Aufdickung aus Polymermaterial (1030)
gleicher oder zum Ende der Gitterbahn (1060) hin zuneh¬ mender Steifigkeit besteht, das die Hochleistungsfila- mentgarne (1010) innig umschließt.
Bewehrungsgitter (700) nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hochchleistungsfilamentgarne (710) der ersten Fa¬ denlage (715), zwischen den Kreuzungspunkten (780) ei¬ nen Verformungsabschnitt (720) in Form eines durch eine abschnittsweise, fibrillenartige Aufweitung des
Garnquerschnitts mit einem entstehenden Zwischenraum (725) aufweisen,
vorzugsweise der Zwischenraum (725) mit einem die
Aufweitung stabilisierendem Material (730), besonders vorzugsweise mit einer Feinbetonmischung oder einem Po¬ lymermaterial oder metallischem Pulver oder einem kera¬ mischen Pulver oder mit einer Kombination dieser Mate¬ rialien, verfüllt ist.
Bewehrungsgitter (800) nach Anspruch 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Hochleistungsfilamentgarne (810) zur Bildung eines Verformungsabschnittes (820) zwischen den Kreuzungs¬ punkten (880) einen durch eine abschnittsweise auftre¬ tende Aufweitung in zwei Teilgarnabschnitte (810a, 810b) entstehenden Zwischenraum (825) aufweisen,
- wobei der Zwischenraum (825) zwischen den zwei Teilgar nabschnitten (810a, 810b) mit einem stabilisierenden Material (830), vorzugsweise mit einer Feinbetonmi¬ schung oder einem Polymermaterial oder metallischem Pulver oder einem keramischen Pulver oder mit einer Kombination dieser Materialien, inlayartig ausgefüllt ist .
9. Bewehrungsgitter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Bewehurngsgitter (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) als Kettengewirke, Nähgewirke, Gewebe oder Fadengele¬ ge ausgeführt ist.
10. Bewehrungsgitter (900) nach Anspruch 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- das Bewehrungsgitter als Kettengewirke oder Nähgewirke ausgebildet ist und
- die Hochleistungsfilamentgarne (910), insbesondere in der ersten Richtung (912), durch einen maschebildenden Bindefaden (990a) in den Kreuzungspunkten (980) einen Verformungsabschnitt (920) durch bleibende Einschnürung (925) aufweisen,
- vorzugsweise dem maschebildenden Bindefaden (990a) ab¬ schnittsweise, in der Regel an den Kreuzungspunkten (980) eine höhere Fadenzugkraft aufgeprägt ist, wodurch die Hochleistungsfilamentgarne (910) einen bleibenden Verformungsabschnitt in Form einer bleibenden Einschnü¬ rung aufweisen.
11. Bewehrungsgitter (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Hochleistungsfilamentgarne (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910, 1010) als Carbonfilamentgarne ausge¬ führt sind.
12. Bewehrungsgitter (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Verformungsabschnitte (120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 920, 1020) in der ersten Richtung (112, 212, 312, 412, 512, 612, 712, 812, 912, 1012) und für die erste Gitter bildende Fadenlage ausgebildet sind, wobei die ers- te Querschnittsform (AF) und/oder die erste Querschnitts¬ fläche (Af) eine Ausdehung in radialer Richtung verschie¬ den von der der zweiten Querschnittsform (BF) und/oder der zweiten Querschnittsfläche (Bf) hat. 13. Bewehrungsgitter (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Kreuzungspunkte (180, 280, 380, 480, 580, 680, 780, 880, 980, 1080) der Fadenlagen (150, 250, 350, 450, 550, 650, 750, 850, 950, 1050) im Bereich von 5 bis 100 mm, vorzugsweise 5 bis 40 mm, besonders vorzugsweise 8 bis 20 mm, beabstandet sind,
- die Fadenlagen (150, 250, 350, 450, 550, 650, 750, 850, 950, 1050) vorzugsweise 0°/90° oder 0°/± 45°oder 0°/± 45°/90° Winkelanordnungen aufweisen.
14. Bewehrungsgitter (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Querschnittsfläche im Bereich von 0,7 bis 30 mm2, vor¬ zugsweise 2 bis 8 mm2, liegt.
15. Hochleistungsfilamentgarn für den Betonbau,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Hochleistungsfilamentgarn (110, 210, 310, 410, 510,
610, 710, 810, 910, 1010) Verformungsabschnitte (120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 920, 1020) aufweist, deren Querschnitte (A,B) eine in axialer Richtung (114, 214, 314, 414, 514, 614, 714, 814, 914, 1014) variierende Quer¬ schnittsform und/oder variierende Querschnittsfläche besi¬ tzen .
Hochleistungsfilamentgarn nach Anspruch 15,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Verformungsabschnitte (120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 920, 1020)
- eine stetige Änderung aus einer ersten Querschnittsform (BF) über eine zweite Querschnittsform (AF) in die er¬ ste Querschnittsform (BF)
und/oder
- eine stetige betragsmäßige Änderung einer ersten Quer¬ schnittsfläche (Bf) über eine zweite Querschnittsfläche (Af) in die erste Querschnittsfläche (Bf)
aufweisen .
Hochleistungsfilamentgarn nach Anspruch 15,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Verformungsabschnitte (120, 220, 320, 420, 520) eine Verdichtung in radialer Richtung (113, 213, 313, 413, 513) aufweisen, die vorzugsweise schräg zur axialen Richtung (314, 414) verläuft.
Hochleistungsfilamentgarn nach Anspruch 15,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- das Hochleistungsfilamentgarn (610) zur Ausbildung ei¬ nes Verformungsabschnittes (620) abschnittsweise eine das Garn in axialer Richtung, zumindest teilweise, um¬ schließende Aufdickung mit einem rippigem sägezahnarti- gen Oberflächenprofil (625) aufweist,
- vorzugsweise die Aufdickung aus demselben Material
(630) wie das Imprägnierungsmaterial der Hochleistungs- filamentgarne oder aus einem zusätzlichen, vorzugsweise polymeren Material, wobei besonders vorzugsweise das Polymermaterial in fester Form als Folienstreifen zuge¬ führt wird und diese in der ersten Richtung keilförmig verlaufend eine variable Dicke haben, besteht, und
- besonders vorzugsweise aus einem höher schmelzenden
Thermoplast besteht und partikelartige Füllstoffanteile enthält .
19. Hochleistungsfilamentgarn nach Anspruch 15,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- das Hochleistungsfilamentgarn (710) zur Ausbildung ei¬ nes Verformungsabschnittes (720) einen durch eine ab¬ schnittsweise, fibrillenartige Aufweitung (720) des Garnquerschnitts entstehenden Zwischenraum (725) auf¬ weist,
- wobei der Zwischenraum (725) mit einem die Aufweitung stabilisierendem Material (730), vorzugsweise mit einer Feinbetonmischung oder einem Polymermaterial oder me¬ tallischem Pulver oder einem keramischen Pulver oder mit einer Kombination dieser Materialien,
verfüllt ist .
20. Hochleistungsfilamentgarn nach Anspruch 15,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- das Hochleistungsfilamentgarn (810) zur Ausbildung ei¬ nes Verformungsabschnittes (820) einen durch eine ab¬ schnittsweise auftretende Aufweitung in zwei Teilgarn¬ abschnitte (810a, 810b) entstehenden Zwischenraum (825) aufweist ,
- wobei der Zwischenraum (825) zwischen den zwei Teil¬ garnabschnitten (810a, 810b) mit einem stabilisieren- den Material (830), vorzugsweise mit einer Feinbetonmi schung oder einem Polymermaterial oder metallischem Pulver oder einem keramischen Pulver, besonders bevor¬ zugt mit einer Kombination dieser Materialien, inlayartig ausgefüllt ist.
Hochleistungsfilamentgarn (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910, 1010) nach einem der Ansprüche 15 bis 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Hochleistungsfilamentgarn (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910, 1010) als Carbonfilamentgarn oder -band ausgeführt ist.
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