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DE29901676U1 - Reinforcement fiber for the reinforcement of steel fiber concrete - Google Patents

Reinforcement fiber for the reinforcement of steel fiber concrete

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DE29901676U1
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Vulkan Harex Stahlfasertechnik GmbH and Co KG
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    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
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    • E04C5/01Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/012Discrete reinforcing elements, e.g. fibres

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  • Architecture (AREA)
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  • Structural Engineering (AREA)
  • Reinforcement Elements For Buildings (AREA)

Description

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AG/co
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AG/co

Bewehrungsfaser zur Bewehrung von StahlfaserbetonReinforcing fibre for reinforcing steel fibre concrete

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bewehrungsfaser zur Bewehrung von Stahlfaserbeton, aus Stahldraht mit rundem Querschnitt, die einen im wesentlichen geraden Mittenabschnitt hat, an den sich an beiden Enden Endverankerungen in Form kürzerer, abgebogener Endabschnitte anschließen und die zumindest teilweise mit einer Riffelung mit quer zur Längserstreckung verlaufenden Einkerbungen versehen ist.The present invention relates to a reinforcing fiber for reinforcing steel fiber concrete, made of steel wire with a round cross-section, which has a substantially straight central section, to which end anchors in the form of shorter, bent end sections are connected at both ends and which is at least partially provided with a corrugation with notches running transversely to the longitudinal extension.

&iacgr;&ogr; Zur Armierung von Faserbeton sind Stahldrahtfasern neben Blechfasern und gefrästen Stahlfasern in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt. Die räumliche Bewehrung wird dabei einfach durch Hinzufügung der Fasern zum Beton vorgenommen, der wie gewohnt verarbeitbar bleibt.&iacgr;&ogr; Steel wire fibers, as well as sheet metal fibers and milled steel fibers, are known in a variety of designs for reinforcing fiber-reinforced concrete. The spatial reinforcement is simply carried out by adding the fibers to the concrete, which can still be processed as usual.

Die Eigenschaften der Betondecke bezüglich Biegezugfestigkeit, Schlagfestigkeit und dergleichen wird gleichermaßen beeinflußt durch die Zuschlagsmenge - und - insbesondere durch die physikalischen und geometrischen Eigenschaften der Stahlfasern selbst. Dies hat im Stand der Technik dazu geführt, daß selbst im Bereich der Drahtfasern mit rundem Querschnitt eine Vielzahl von Ausführungsformen existiert, die jeweils im Hinblick auf bestimmte Eigenschaften optimiert sind.The properties of the concrete ceiling in terms of bending tensile strength, impact strength and the like are equally influenced by the amount of aggregate - and - in particular by the physical and geometric properties of the steel fibers themselves. In the state of the art, this has led to a large number of designs even in the area of wire fibers with a round cross-section that are each optimized with regard to certain properties.

Eine Stahldrahtfaser nach dem Stand der Technik ist beispielsweise in der DE 92 07 598 U1 beschrieben. Diese spezielle Ausführungsform hat einen geraden Mittenabschnitt mit zweifach abgeknickten Endabschnitten. Diese Faser wird zunächst aus Stahldraht mit kreisrundem Querschnitt gefertigt. Zur Erhöhung der Haftung im Beton bekommt nachträglich zu dem zwischenA steel wire fiber according to the state of the art is described, for example, in DE 92 07 598 U1. This special design has a straight middle section with double bent end sections. This fiber is initially made from steel wire with a circular cross-section. To increase the adhesion in the concrete, a steel wire is subsequently added to the

den Endverankerungen liegende, im wesentlichen gerade Mittenabschnitt eine abgeplattete Form. Dadurch wird eine vergrößerte aktive Oberfläche im Mittenbereich gebildet, die bekanntermaßen insbesondere im Hinblick auf die Verhinderung von Mikrorißbildung vorteilhaft ist. Die abgebogenen Endverankerungen sorgen für einen verbesserten langreichweitigen Verbund.the essentially straight central section located between the end anchors has a flattened shape. This creates an enlarged active surface in the central area, which is known to be particularly advantageous with regard to preventing the formation of microcracks. The bent end anchors ensure an improved long-range bond.

Aus der DE 90 06 524 U1 und der DE 88 1 5 1 20 U1 ist es weiterhin bekannt, die Drahtoberfläche mit einer Riffelung zu versehen. Diese sieht vor, daß die Faseroberfläche mit einer Profilierung in Form von aufeinanderfolgenden, quer zur Längserstreckung verlaufenden Einkerbungen oder dergleichen versehen wird. Durch diese Maßnahme wird die lokale mikroskopischen Verankerung des Drahtquerschnitts im Beton durch die vergrößerte Oberfläche zusammen mit der geometrischen Formgebung verbessert, wodurch Mikrorißbildungen vermieden werden. In diesem Stand der Technik wird ebenfalls bereits vorgeschlagen, zusätzlich zur Riffelung abgebogene Endverankerungen vorzusehen.From DE 90 06 524 U1 and DE 88 1 5 1 20 U1 it is also known to provide the wire surface with corrugation. This provides that the fiber surface is provided with a profile in the form of successive notches or the like running transversely to the longitudinal extension. This measure improves the local microscopic anchoring of the wire cross-section in the concrete through the enlarged surface together with the geometric shape, thereby preventing the formation of microcracks. In this state of the art it is also already proposed to provide bent end anchors in addition to the corrugation.

Insbesondere in dem letztgenannten Stand der Technik soll offensichtlich eine Verbindung der Vorteile von Riffelung und Endverankerungen dadurch erreicht werden, daß diese beiden Maßnahmen zur geometrischen Strukturierung parallel miteinander kombiniert werden. Die darin beschriebenen Ausführungsformen legen nämlich lediglich solche Ausführungen nahe, bei denen die Stahldrahtfasern aus bereits geriffeltem Draht hergestellt werden, indem diese abgelängt und nachfolgend an den Enden abgebogen werden. Dieses Vorgehen vereinigt zwar zum Teil die Vorteile der unterschiedlichen Strukturierungen, bringt jedoch gleichzeitig Nachteile mit sich. Die Riffelung im Bereich der Endverankerungen bedeutet nämlich gleichzeitig eine Schwächung der mechanischen Zugbelastbarkeit bezüglich der langreichweitigen Bewehrung zwischen den Endverankerungen. Beim Abknicken des Drahtes im Bereich von Einkerbungen ist dieser Effekt durch die Kerbwirkung offensichtlich. Hinzu kommt, daß die punktuelle Haftung der Drahtoberfläche im Bereich der Endverankerungen für spezielle Anwendungen nicht erforderlich bzw. nicht gewünscht ist.In particular, in the last-mentioned state of the art, the aim is to combine the advantages of corrugation and end anchors by combining these two geometric structuring measures in parallel. The embodiments described therein only suggest designs in which the steel wire fibers are made from already corrugated wire by cutting them to length and then bending them at the ends. Although this approach combines some of the advantages of the different structures, it also has disadvantages. The corrugation in the area of the end anchors simultaneously means a weakening of the mechanical tensile strength with regard to the long-range reinforcement between the end anchors. When the wire bends in the area of notches, this effect is obvious due to the notch effect. In addition, the point-based adhesion of the wire surface in the area of the end anchors is not necessary or desired for special applications.

Aus der vorgenannten Problematik ergibt sich die Aufgabenstellung der Erfindung, eine Stahldrahtfaser zur Verfügung zu stellen, welche die Vorteile von abgebogenen Endverankerungen mit den Vorteilen, die eine Riffelung mit sich bringt, in verbesserter Weise miteinander kombiniert.The aim of the invention arises from the aforementioned problem, namely to provide a steel wire fiber which combines the advantages of bent end anchors with the advantages of corrugation in an improved manner.

Zur Lösung dieser Aufgabenstellung schlägt die Erfindung ausgehend von dem eingangs dargestellten Stand der Technik vor, daß ausschließlich der Mittenabschnitt Einkerbungen aufweist.To solve this problem, the invention proposes, based on the prior art presented at the beginning, that only the central section has notches.

Gemäß der Erfindung ist ausschließlich der zwischen den Endverankerungen befindliche Abschnitt mit einer Riffelung versehen. Im Vergleich zum StandAccording to the invention, only the section between the end anchors is provided with a corrugation. In comparison to the state

&iacgr;&ogr; der Technik wird dadurch eine gewisse Funktionstrennung erreicht. Während der gerade Mittenabschnitt durch seine Strukturierung besonders vorteilhafte Eigenschaften bezüglich der Unterbindung von Mikrorißbildung hat, wird der langreichweitige Verbund durch die Endverankerungen erzeugt. Erfindungsgemäß ist die Stabilität der abgeknickten Bereiche auf jeden Fall höher als im Stand der Technik, da dort keine Einkerbungen vorhanden sind, die ansonsten aufgrund ihrer Kerbwirkung beim Abbiegen zu einer Schwächung führen könnten.This achieves a certain separation of functions using the technology. While the straight middle section has particularly advantageous properties in terms of preventing micro-cracks due to its structure, the long-range connection is created by the end anchors. According to the invention, the stability of the bent areas is definitely higher than in the prior art, since there are no notches there, which could otherwise lead to weakening due to their notch effect when bending.

Mithin liegt der besondere Vorteil der erfindungsgemäß ausgestalteten Stahldrahtfaser in einem verbesserten mikroskopischen und makroskopischen Verbund, was natürlich den Eigenschaften des Faserbetons insgesamt zugute kommt.Therefore, the particular advantage of the steel wire fiber designed according to the invention lies in an improved microscopic and macroscopic bond, which of course benefits the properties of the fiber concrete as a whole.

Es ist weiterhin vorteilhaft, daß sich die Einkerbungen lediglich auf einer Seite des Drahtquerschnittes befinden. Die entlang einer Mantellinie axial aufeinanderfolgenden Riffelungen sorgen zum einen für hinreichende Bewehrungskräfte in Drahtlängsrichtung und zum anderen durch den asymmetrischen lokalen Drahtquerschnitt für eine räumliche, auch gegen Rotationen und Scherung gesicherte Fixierung.It is also advantageous that the notches are only on one side of the wire cross-section. The corrugations, which are arranged axially along a surface line, ensure sufficient reinforcement forces in the longitudinal direction of the wire and, thanks to the asymmetrical local wire cross-section, ensure spatial fixation that is also secured against rotation and shear.

Die vorgenannte Ausführungsform wird dadurch noch weiter optimiert, daß sich die Einkerbungen auf der Seite des Drahtquerschnittes befinden, zu der die Endverankerungen abgebogen sind. Diese Ausführung geht davon aus,The above-mentioned embodiment is further optimized by the fact that the notches are located on the side of the wire cross-section to which the end anchors are bent. This embodiment assumes that

daß sämtliche abgebogenen Endabschnitte sowie der Mittenabschnitt in einer einzigen Ebene, nämlich der Faserebene liegen. Es hat sich herausgestellt, daß die erfindungsgemäße Riffelung an dieser Stelle eine optimierte Haftwirkung mit sich bringt.that all bent end sections and the middle section lie in a single plane, namely the fiber plane. It has been found that the corrugation according to the invention brings about an optimized adhesive effect at this point.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stahldrahtfaser sieht vor, daß die Endverankerungen einen im stumpfen Winkel zum Mittenabschnitt abgebogenen ersten Endabschnitt und einen sich daran nach außen anschließenden, parallel zum Mittenabschnitt verlaufenden zweiten Endabschnitt aufweisen. Bei dieser Form einer ebenen Stahldrahtfaser handelt es sich um eine besonders bewährte Ausführung, die durch die spezielle Formgebung der Endverankerungen hervorragende statische und dynamische Eigenschaften hat, welche durch die erfindungsgemäße Kombination mit der Riffelung im Mittenbereich nochmals verbessert werden.A preferred embodiment of the steel wire fiber according to the invention provides that the end anchors have a first end section bent at an obtuse angle to the middle section and a second end section extending outwards and running parallel to the middle section. This form of a flat steel wire fiber is a particularly proven design which, due to the special shape of the end anchors, has excellent static and dynamic properties, which are further improved by the inventive combination with the corrugation in the middle area.

Vorzugsweise sind die Einkerbungen V-förmig ausgebildet. Insbesondere zur Verhinderung von Mikrorißbildungen ist eine solche Gestaltung überaus geeignet. Preferably, the notches are V-shaped. Such a design is particularly suitable for preventing the formation of microcracks.

Die Abmessungen der erfindungsgemäßen Stahldrahtfasern bewegen sich in einem Längenbereich zwischen 20 und 60 mm, wobei der Drahtdurchmesser zwischen 0,5 und 1,5 mm liegen kann.The dimensions of the steel wire fibers according to the invention are in a length range between 20 and 60 mm, whereby the wire diameter can be between 0.5 and 1.5 mm.

Unter Umständen ist es zweckmäßig, die Fasern mit einer korrosionsschützenden Beschichtung, beispielsweise einer Verzinkung zu versehen.In some circumstances it may be advisable to provide the fibres with a corrosion-protective coating, such as galvanisation.

Als Material sollte in der Regel hochzugfester Stahl mit > 1000 N/mm2 Zugfestigkeit verwendet werden. Unter Umständen ist auch die Verwendung von nichtrostendem und/oder härtbarem Stahl denkbar. Damit kann besonderen Anforderungen umfassend Rechnung getragen werden.As a rule, high-tensile steel with a tensile strength of > 1000 N/mm 2 should be used. In some circumstances, the use of stainless and/or hardenable steel is also conceivable. This means that special requirements can be fully taken into account.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Faser ist in der Zeichnung Figur 1 dargestellt. Diese zeigt einen Blick auf eine in Faserebene liegende,An embodiment of a fiber according to the invention is shown in the drawing Figure 1. This shows a view of a fiber lying in the fiber plane,

ebene Stahldrahtfaser, die vergrößert dargestellt und als Ganzes mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist.flat steel wire fiber, which is shown enlarged and as a whole is provided with the reference number 1.

Die Faser 1 besteht aus Stahldraht mit kreisrundem Querschnitt. Sie weist einen geraden Mittenabschnitt 2 auf, den sich auf beiden Seite stumpf abgebogene, erste Endabschnitte 3 anschließen. Die damit verbundenen, nach außen abstehenden zweiten Endabschnitte 4 verlaufen wiederum parallel zum Mittenabschnitt 2.The fiber 1 consists of steel wire with a circular cross-section. It has a straight central section 2, which is connected on both sides by bluntly bent, first end sections 3. The connected second end sections 4, which protrude outwards, in turn run parallel to the central section 2.

Lediglich der gerade Mittenabschnitt 2 ist auf der Seite, zu der die Endabschnitte 3, 4 abgebogen sind, mit einer Riffelung in Form von V-förmigen &iacgr;&ogr; Einkerbungen 5 versehen.Only the straight middle section 2 is provided with a corrugation in the form of V-shaped notches 5 on the side to which the end sections 3, 4 are bent.

Die dargestellte Stahldrahtfaser 1 hat die durch die ausschließlich im Mittenabschnitt 2 einseitig eingebrachten Einkerbungen 5 die bereits erläuterten Vorteile.The steel wire fiber 1 shown has the advantages already explained due to the notches 5 introduced on one side only in the middle section 2.

Die Herstellung einer Faser 1 sieht vor, daß zunächst, wie bekannt, aus Stahldraht mit kreisrundem Querschnitt Abschnitte abgelängt werden, wobei mit einem Prägewerkzeug die Endabschnitte 3 und 4 wie dargestellt abgebogen werden und Einkerbungen 5 in den Mittenabschnitt eingebracht werden. Das Abbiegen und Einkerben kann in einem einzigen oder in getrennten Arbeitsschritten erfolgen.The production of a fiber 1 involves first cutting sections of steel wire with a circular cross-section, as is known, whereby the end sections 3 and 4 are bent as shown using an embossing tool and notches 5 are made in the middle section. The bending and notching can be carried out in a single or separate work step.

Claims (9)

SchutzansprücheProtection claims 1. Bewehrungsfaser zur Bewehrung von Stahlfaserbeton aus Stahldraht mit rundem Querschnitt, die einen im wesentlichen geraden Mittenabschnitt hat, an dem sich an beiden Enden Endverankerungen in Form kürzerer,1. Reinforcing fibre for reinforcing steel fibre concrete made of steel wire with a round cross-section, which has a substantially straight central section with end anchors in the form of shorter, abgebogener Endabschnitte anschließen und die zumindest teilweise mit einer Riffelung mit quer zur Längserstreckung verlaufenden Einkerbungen versehen ist, &iacgr;&ogr; dadurch gekennzeich net, daß ausschließlich der Mittenabschnitt (2) Einkerbungen (5) aufweist.bent end sections and which is at least partially provided with a corrugation with notches running transversely to the longitudinal extent, &iacgr;&ogr; characterized in that only the middle section (2) has notches (5). 2. Bewehrungsfaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einkerbungen (5) auf einer Seite des Drahtquerschnittes befinden.2. Reinforcing fiber according to claim 1, characterized in that the notches (5) are located on one side of the wire cross-section. 3. Bewehrungsfaser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß is sich die Einkerbungen (5) auf der Seite des Drahtquerschnittes befinden, zu der die Endverankerungen (3, 4) abgebogen sind.3. Reinforcing fiber according to claim 2, characterized in that the notches (5) are located on the side of the wire cross-section to which the end anchors (3, 4) are bent. 4. Bewehrungsfaser nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Endverankerungen (3, 4) und der Mittenabschnitt (2) in einer gemeinsamen Faserebene liegen.4. Reinforcing fiber according to claim 1, characterized in that the end anchors (3, 4) and the middle section (2) lie in a common fiber plane. 5. Bewehrungsfaser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Endverankerungen (3, 4) einen im stumpfen Winkel zum Mittenabschnitt (2) abgebogenen ersten Endabschnitt (3) und einen sich daran nach außen anschließenden, parallel zum Mittenabschnitt (2) verlaufenden zweiten Endabschnitt (4) aufweisen.5. Reinforcing fiber according to claim 4, characterized in that the end anchors (3, 4) have a first end section (3) bent at an obtuse angle to the central section (2) and a second end section (4) adjoining it to the outside and running parallel to the central section (2). 6. Bewehrungsfaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkerbungen (5) V-förmig ausgebildet sind.6. Reinforcing fiber according to claim 1, characterized in that the notches (5) are V-shaped. 7. Bewehrungsfaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer korrosionsschützenden Beschichtung versehen ist.7. Reinforcing fiber according to claim 1, characterized in that it is provided with a corrosion-protective coating. 8. Bewehrungsfaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus hochzugfestem Stahl mit einer Zugfestigkeit > 1000 N/mm2 besteht. 8. Reinforcing fibre according to claim 1, characterised in that it consists of high-tensile steel with a tensile strength > 1000 N/mm 2 . 9. Bewehrungsfaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus härtbarem Stahl besteht.9. Reinforcing fibre according to claim 1, characterised in that it consists of hardenable steel.
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