DE202009001292U1

DE202009001292U1 - Verankerungs- und Verbindungsanordnung

Info

Publication number: DE202009001292U1
Application number: DE200920001292
Authority: DE
Original assignee: Pfeifer Holding GmbH and Co KG
Current assignee: Pfeifer Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2009-02-04
Filing date: 2009-02-04
Publication date: 2010-06-24
Anticipated expiration: 2019-02-05

Abstract

Verankerungs- und Verbindungsanordnung (1) zum Verankern von Gegenständen in einem Verankerungsgrund oder Verbinden von Gegenständen miteinander, umfassend:
ein bevorzugt stabförmiges Verankerungselement (10), das eine äußere Umfangsfläche (12) besitzt, die zumindest abschnittsweise Profilierungen (14) aufweist, und
eine Verankerungsmasse (20), die zumindest abschnittsweise eine aushärtbare Masse (22) enthält, um das Verankerungselement (10) zumindest im Bereich der Profilierung (14) mit einem Verankerungsgrund bzw. anderen Gegenstand (30) zu verbinden,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verankerungsmasse (20) eine Kornfraktion enthält, wobei die Körner (24) der Kornfraktion einen mittleren Siebdurchmesser von mindestens 0,1 mm besitzen.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Verankerungs- und Verbindungsanordnung zum Verankern von Gegenständen in einem Verankerungsgrund oder Verbinden von Gegenständen miteinander, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Stand der Technik
Verankerungs- und Verbindungsanordnungen finden in der Bautechnik verbreitet Anwendung, beispielsweise zum Verankern von Gegenständen an Wänden oder sonstigen tragenden Bauteilen, die beispielsweise aus Beton bzw. Stahlbeton hergestellt sind. Ferner eignen sich Verankerungs- und Verbindungsanordnungen der hier zur Rede stehenden Art beispielsweise auch zum Verbinden von (Beton-)Fertigteilen oder sonstigen tragenden Bauteilen.
Eine gattungsgemäße Verbindungsmuffe ist in der EP 1 424 453 A1 offenbart. In diese Verbindungsmuffe können beispielsweise zwei Bewehrungsstäbe aus Betonstahl, die kraftschlüssig miteinander verbunden werden sollen, eingeschoben werden. Anschließend wird die Verbindungsmuffe abgedichtet, um schließlich das Innere der Verbindungsmuffe mit einem Verbund- oder Klebemörtel zu füllen.
Obgleich sich die bekannte Verbindungsmuffe in der Praxis bewährt hat, hat sich gezeigt, dass unter Belastung mit der Zeit vergleichsweise große Verformungen auftreten. Dies kann bei miteinander verbundenen Betonteilen zur übermäßiger Rissbildung führen und somit Erscheinungsbild und Dauerhaftigkeit beeinträchtigen. Ferner können übermäßige Verformungen im Bereich der Verbindungsmuffe auch die Tragsicherheit beeinträchtigen.
Darstellung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Verankerungs- und Verbindungsanordnung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die auch bei lang anhaltender Belastung das auftreten übermäßiger Verformungen verhindert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verankerungs- und Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 gelöst. Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, bei einer gattungsgemäßen Verankerungs- und Verbindungsanordnung das sogenannte Kriechen, d. h. die unter Belastung auftretenden, zeitabhängigen Verformungen, im Bereich der Verankerungsmasse zu verringern. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Verankerungsmasse eine Kornfraktion enthält, wobei die Körner der Kornfraktion einen mittleren Siebdurchmesser von mindestens 0,1 mm besitzen. Auf diese Weise kann sich in der Verankerungsmasse ein Korngerüst ausbilden, das eine Abstützung der Verankerungskräfte von dem Verankerungselement auf den Verankerungsgrund bzw. anderen Gegenstand ermöglicht. Dabei minimiert die (zumindest bereichsweise) vorhandene, direkte Kraftübertragung mittels der Körner etwaige Kriechverformungen im Bereich der Verbindung bzw. Verankerung. Hierdurch lässt sich nicht nur die Tragsicherheit erhöhen, sondern es werden auch Dauerhaftigkeit und Erscheinungsbild des jeweiligen Bauteils verbessert.
10'
Das Material der Körner der Kornfraktion können im Rahmen der vorliegenden Erfindung unterschiedlichste Stoffe eingesetzt werden. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass das Material der Körner der Kornfraktion ausgewählt ist aus Metall, insbesondere Stahl, sowie Gestein und Keramik. Diese Materialien besitzen eine geringe Anfälligkeit gegenüber Kriechverformungen, lassen sich gut verarbeiten, besitzen eine hohe Dauerhaftigkeit in einer Klebemörtelumgebung und besitzen auch eine hohe Festigkeit.
Im Hinblick auf die Körner der Kornfraktion ist es ferner bevorzugt, dass zumindest ein Teil der Körner der Kornfraktion aus gebrochenem Material gewonnen ist. Hierdurch lassen sich Reibungskräfte und gegebenenfalls sogar ein Formfluss zwischen benachbarten Körnern der Kornfraktion erzeugen, was die Stabilität und Wirksamkeit der Abstützung innerhalb der Kornfraktion erhöht und somit Kriechverformungen weiter vermindert.
Alternativ oder zusätzlich ist es im Rahmen der Erfindung jedoch ebenso bevorzugt, dass zumindest ein Teil der Körner der Kornfraktion aus abgerundetem Material, insbesondere Kugelmaterial gewonnen ist. Hierdurch wird ermöglicht, eine weitere wesentliche Anforderung an die Verankerungsmasse besser zu erfüllen. Denn abgerundete Körner tragen dazu bei, dass die Verankerungsmasse im nicht ausgehärteten Zustand vergleichsweise leicht in den Verankerungsgrund bzw. anderen Gegenstand wie einem Muffe eingebracht werden kann, da die Kornfraktion leicht vermischt werden kann. Andererseits lässt sich jedoch mit abgerundeten Körnern auch eine gute Abstützwirkung erzielen, wobei die abgerundeten Körner gegebenenfalls mit einer Kornfraktion aus gebrochenem Material kombiniert werden können.
Im Hinblick auf ein leichtes Einbringen der Verankerungsmasse sowie eine gute Packungsdichte der Kornfraktion ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Körner der Kornfraktion einen mittleren Siebdurchmesser von höchstens 1,0 mm, bevorzugt höchstens 0,6 mm besitzen.
Obgleich im Rahmen der vorliegenden Erfindung prinzipiell auch eine sogenannte Einkornfraktion (d. h. eine Fraktion, deren Körner alle im Wesentlichen denselben Durchmesser besitzen) zum Einsatz kommen kann, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass sich die Körner der Kornfraktion in mindestens zwei Gruppen mit unterschiedlichem mittleren Siebdurchmesser einteilen lassen. Hierdurch kann ein besonders dichtes und dauerhaft tragfähiges Korngerüst erzeugt werden, was entsprechende Vorteile bei der Verminderung der Kriechverformung ergibt.
Der Volumenanteil der Körner der Kornfraktion an der gesamten Verankerungsmasse kann im Rahmen der Erfindung insbesondere unter Berücksichtigung des Korndurchmessers und der Sieblinie (d. h. der Staffelung der Durchmesser der Körner) festgelegt werden. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Körner der Kornfraktion einen solchen Volumenanteil in der Verankerungsmasse einnehmen, dass sich die Körner bei einer Kraftübertragung vom Verankerungselement auf den Verankerungsgrund bzw. verbundenem Gegenstand zumindest abschnittsweise aufeinander abstützen. Hierdurch wird ein mögliches „Anfangskriechen” vermieden, d. h. die Verbindung bzw. Verankerung benötigt keine großen Verformungen, um die Tragwirkung des Korngerüsts zu aktivieren.
Dabei hat sich in Analysen und Versuchen gezeigt, dass sich eine besonders wirksame Vermeidung des Anfangskriechens ergibt, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Körner der Kornfraktion einen Volumenanteil von mindestens 30%, bevorzugt mindestens 40%, besonders bevorzugt mindestens 50%, in der Verankerungsmasse einnehmen.
Die Verankerungsmasse weist im Rahmen der vorliegenden Erfindung neben der Kornfraktion eine aushaltbarere Masse auf, die vorteilhaft die Zwischenräume zwischen den Körnern der Kornfraktion ausfüllt. Neben einer Klebewirkung zwischen Verankerungselement und Verankerungsgrund kann die aushaltbare Masse dabei auch nur die Verschieblichkeit der jeweiligen Körner zueinander behindern. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die Körner der Kornfraktion zumindest bereichsweise nicht in aushaltbarer Masse eingebettet sind, insbesondere in einem von der Oberfläche der Verankerungsmasse beabstandetem Bereich. Hierdurch lässt sich der Bedarf an aushaltbarer Masse minimieren, ohne dass hierdurch die Trageigenschaften der Verankerungsmasse wesentlich beeinträchtigt würden.
Obgleich die aushaltbare Masse im Rahmen der Erfindung aus unterschiedlichsten Materialien ausgewählt werden kann, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die aushaltbare Masse ein kunstharzbasiertes Bindemittel aufweist. Hierdurch besitzt die aushaltbare Masse nicht nur eine hohe Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit, sondern lässt sich auch leicht vor Ort in den Verankerungsgrund einbringen, beispielsweise mittels eines geeigneten Mischers oder Extruders.
Obgleich die erfindungsgemäße Verankerungs- und Verbindungsanordnung auch unmittelbar in einem beliebigen Verankerungsgrund wie beispielsweise Beton eingebracht werden kann, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Verbindungs- und Verankerungsanordnung ferner eine Verbindungsmuffe aufweist, die eine innere Umfangsfläche besitzt, die bevorzugt Profilierungen aufweist. Auf diese Weise eignet sich die erfindungsgemäße Verankerungs- und Verbindungsanordnung besonders gut zum Verbinden stabförmiger Elemente wie beispielsweise Bewehrungsstäben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt schematisch eine teilweise freigeschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Verankerungs- und Verbindungsanordnung;
2 zeigt schematisch eine Detailansicht aus 1.
Ausführliche Beschreibung: bevorzugte Ausführungsformen
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend ausführlich und in Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Eine Verankerungs- und Verbindungsanordnung 1 als bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in 1 schematisch in einer teilweise freigeschnittenen Seitenansicht gezeigt. Die Verankerungs- und Verbindungsanordnung 1 dient in der vorliegenden Ausführungsform zum Verbinden zweier Bewehrungsstäbe auf 10, 10' aus geripptem Betonstahl. Dabei können die Bewehrungsstäbe 10, 10' jeweils in ein Betonteil bzw. Betonfertigteil eingebettet sein, wobei beispielsweise im Bereich zwischen beiden Bewehrungsstäben 10 bzw. 10' eine Art Beton- oder Fertigteilfuge angeordnet sein kann. Ferner kann die erfindungsgemäße Verankerungs- und Verbindungsanordnung in unterschiedlichsten Konfigurationen und in unterschiedlichsten Bauteilen eingesetzt werden, wie sie beispielsweise in der EP 1424453 A1 offenbart sind.
Die Verankerungs- und Verbindungsanordnung 1 umfasst in der vorliegenden Ausführungsform, neben den als Verankerungselemente dienenden Bewehrungsstäben 10, 10' mit ihren auf der äußeren Umfangsfläche 12 angeordneten Rippen 14 – eine Verankerungsmasse 20. Die Bewehrungsstäbe 10, 10' sind in die Verankerungsmasse 20 eingebettet und über diese mit einer Hülse 30 verbunden, die eine Einfüllöffnung 36 für die Verankerungsmasse 20 besitzt. An ihrer inneren Umfangsfläche 32 ist die Hülse 30 mit einer Rippung 34 versehen, die beispielsweise auch als Innengewinde ausgeführt sein kann.
Die Verankerungsmasse 20 ist in der vorliegenden Ausführungsform durch eine aushärtbare Masse 22 gebildet, in der eine Mehrkornfraktion vorgesehen ist, die durch Körner 24 mit unterschiedlichen mittleren Durchmessern gebildet ist. Bei den Körnern 24 handelt es sich in der vorliegenden Ausführungsform um Stahlkörner, obgleich auch andere Materialien wie beispielsweise Gestein, Keramik, etc. zum Einsatz kommen können. Die Körner der Kornfraktion sind eine Mischung aus gebrochenem und abgerundetem Material und liegen in mehreren Gruppen mit unterschiedlichem mittleren Siebdurchmesser vor. Dabei liegen die mittleren Siebdurchmesser der Körner 24 in einem Bereich von 0,1 bis 0,6 mm. Der Volumenanteil der Körner 24 der Kornfraktion beträgt ca. 50% der Verankerungsmasse 20, während der Rest der Verankerungsmasse durch eine aushaltbare Masse gebildet ist, die in der vorliegenden Ausführungsform ein kunstharzbasiertes Bindemittel aufweist.
Der Einsatz der Verankerungs- und Verbindungsanordnung 1 vollzieht sich beispielsweise wie folgt. Zunächst werden die Bewehrungsstäbe 10 bzw. 10' mit ihren freien Enden in die Muffe 30 eingeschoben, und die entsprechenden Einführöffnungen der Muffe 30 werden mit geeigneten Kappen 40 verschlossen, wodurch auch eine Zentrierung der Bewehrungsstäbe 10' bewirkt wird. Anschließend wird das Innere der Muffe 30 mit der Verankerungsmasse 20 befüllt, beispielsweise auf der Einsatz einer geeigneten Mischvorrichtung, eines Extruders oder dergleichen. Hierdurch wird der zwischen den Bewehrungsstäben 10 bzw. 10' und der inneren Umfangsfläche 32 der Muffe 30 vorhandene Freiraum mit der Verankerungsmasse 20 gefüllt, wodurch der in 2 im Detail gezeigte Füllzustand hergestellt wird.
2 zeigt deutlich die Abstufung der Körner 24 der Kornfraktion, die sich bereits im unbelasteten Zustand zumindest teilweise aneinander abstützen. Bringt man nun eine Zugkraft Z (1) auf die Bewehrungsstäbe 10 bzw. 10' auf, bildet sich zwischen den Bewehrungsstäben 10 bzw. 10' und der Hülse 30 gedachte Druckstreben „D” aus, in deren Bereich eine direkte Kraftübertragung über die Körner 24 der Kornfraktion stattfindet. Hierdurch können Kriechverformungen im Bereich der Verankerungsmasse 20 minimiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1424453 A1 [0003, 0021]

Claims

Verankerungs- und Verbindungsanordnung (1) zum Verankern von Gegenständen in einem Verankerungsgrund oder Verbinden von Gegenständen miteinander, umfassend: ein bevorzugt stabförmiges Verankerungselement (10), das eine äußere Umfangsfläche (12) besitzt, die zumindest abschnittsweise Profilierungen (14) aufweist, und eine Verankerungsmasse (20), die zumindest abschnittsweise eine aushärtbare Masse (22) enthält, um das Verankerungselement (10) zumindest im Bereich der Profilierung (14) mit einem Verankerungsgrund bzw. anderen Gegenstand (30) zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungsmasse (20) eine Kornfraktion enthält, wobei die Körner (24) der Kornfraktion einen mittleren Siebdurchmesser von mindestens 0,1 mm besitzen.
Verankerungs- und Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Körner (24) der Kornfraktion ausgewählt ist aus Metall, insbesondere Stahl, sowie Gestein und Keramik.
Verankerungs- und Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Körner (24) der Kornfraktion aus gebrochenem Material gewonnen ist.
Verankerungs- und Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Körner (24) der Kornfraktion aus abgerundetem Material, insbesondere Kugelmaterial gewonnen ist.
Verankerungs- und Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Körner (24) der Kornfraktion einen mittleren Siebdurchmesser von höchstens 1,0 mm, bevorzugt höchstens 0,6 mm besitzen.
Verankerungs- und Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Körner (24) der Kornfraktion in mindestens zwei Gruppen mit unterschiedlichem mittlerem Siebdurchmesser einteilen lassen.
Verankerungs- und Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Körner (24) der Kornfraktion einen solchen Volumenanteil in der Verankerungsmasse (20) einnehmen, dass sich die Körner (24) bei einer Kraftübertragung (D) vom Verankerungselement (10) auf den Verankerungsgrund bzw. verbundenen Gegenstand (30) zumindest abschnittsweise aufeinander abstützen.
Verankerungs- und Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Körner (24) der Kornfraktion einen Volumenanteil von mindestens 30%, bevorzugt mindestens 40%, besonders bevorzugt mindestens 50% in der Verankerungsmasse (20) einnehmen.
Verankerungs- und Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Körner (24) der Kornfraktion zumindest bereichsweise nicht in aushärtbare Masse (22) eingebettet sind, insbesondere in einem von der Oberfläche der Verankerungsmasse (20) beabstandeten Bereich.
Verankerungs- und Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aushärtbare Masse (22) ein kunstharzbasiertes Bindemittel aufweist.
Verankerungs- und Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Verbindungsmuffe (30) aufweist, die eine innere Umfangsfläche (32) besitzt, die bevorzugt Profilierungen (34) aufweist.
Verankerungs- und Verbindungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmuffe (30) dazu vorgesehen ist, mindestens zwei Verankerungselemente (10, 10') miteinander zu verbinden.