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WO2008095211A1 - Scheibenförmige körper für fasern - Google Patents

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WO2008095211A1
WO2008095211A1 PCT/AT2008/000031 AT2008000031W WO2008095211A1 WO 2008095211 A1 WO2008095211 A1 WO 2008095211A1 AT 2008000031 W AT2008000031 W AT 2008000031W WO 2008095211 A1 WO2008095211 A1 WO 2008095211A1
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WO
WIPO (PCT)
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fiber
fibers
concrete
reinforced
brittle
Prior art date
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PCT/AT2008/000031
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Lothar Burtscher
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of WO2008095211A1 publication Critical patent/WO2008095211A1/de
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Ceased legal-status Critical Current

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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
    • E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/012—Discrete reinforcing elements, e.g. fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/0008—Materials specified by a shape not covered by C04B20/0016 - C04B20/0056, e.g. nanotubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/0048—Fibrous materials
    • C04B20/0068—Composite fibres, e.g. fibres with a core and sheath of different material
    • 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
    • E04C5/073—Discrete reinforcing elements, e.g. fibres

Definitions

  • Body for brittle, reinforcing materials in particular concrete, reinforced concrete, prestressed concrete, concrete with rods of fiber composite material, mortar, plaster, polymer concrete, artificial stone, brittle plastics, which is arranged on a fiber or a fiber bundle, wherein the disc-shaped or lenticular body in Substantially disposed in the middle of the fiber or the fiber bundle, wherein the disk plane includes a substantially right angle to the longitudinal axis of the fiber or the fiber bundle and the body has a lower tensile strength and / or a lower modulus of elasticity and / or a lower tensile strength in the Composite joint having to be reinforced, brittle material than has to be reinforced, brittle material.
  • a brittle material If a brittle material is subjected to tension and no reinforcement is arranged, it breaks at its weakest point. In the case of materials consisting of several components, such as aggregate and binder, a crack in the weakest component or in the joint plane between two components is initiated and then spreads further. The behavior under tensile stress is characterized by the localization of strains, which generate few but large cracks and thus have a brittle material behavior.
  • Rod-like reinforcement is expediently inserted in the required direction of action.
  • Such reinforcements may be rods, strands, long fibers or long wires, for example.
  • Long fibers or wires have a low bending stiffness compared to rods. However, they act in the longitudinal direction the same as more rigid bars and are therefore counted for rod-like reinforcement.
  • Rod-like reinforcement can also be used in the form of a mat, fabric or grid. Fiber-like reinforcements in the largest dimensions are much shorter than the component dimensions. They can be added during mixing and are then randomly distributed in the brittle material to be reinforced.
  • Fiber-like reinforcements are often wires, short fibers or short fiber bundles.
  • the fibrous reinforcements are subsequently called fibers, the rod-like reinforcements reinforcing bars and the collective term for fibers and reinforcing bars is referred to as reinforcement.
  • Reinforcing materials may be, for example, steel, fiber composites, carbon fibers, glass fibers, basalt fibers, aramid fibers, coconut fibers, sisal fibers, plastics such as polypropylene and polyethylene. In general, all materials and combinations of materials for the reinforcement are possible, which have a tensile strength.
  • brittle material concrete The behavior and the determination of the minimum reinforcement of brittle materials that are strengthened or reinforced with a reinforcement is explained below for the brittle material concrete.
  • the explanations apply analogously to other brittle materials. If a component made of a brittle material, such as concrete, loaded without reinforcement on train, it behaves elastically until the concrete tensile strength is achieved, a crack occurs and brittle failure occurs. If a reinforcement is present in the crack, then the force that was previously transferred by concrete will now be taken over by the reinforcement after the cracking. If the force released by the breaking of the concrete can be completely absorbed by the reinforcement, at least the so-called "minimum reinforcement" is present.
  • a minimum reinforcement For components in concrete construction, a minimum reinforcement must always be inserted according to the currently valid standards for load-bearing components, which ensures that in case of overuse no sudden failure occurs, but the failure by cracks and / or large deformations is announced.
  • the dimensioning of this reinforcement is done so that the tensile force is released in the concrete when tearing, must be taken from the reinforcement.
  • the amount of necessary minimum reinforcement is thus dependent on the tensile strength of the concrete. The higher the tensile strength, the greater the amount of minimum reinforcement needed to avoid brittle fracture.
  • this building material is referred to as fiber concrete.
  • the transferable tensile force in the crack is referred to as fiber tensile strength as Nachrißzugfestmaschine.
  • the Nachrißzugfestmaschine compared to the tensile strength of the concrete is low.
  • the existing reinforcement is less than the minimum reinforcement.
  • the ductility of conventional fiber concrete is questionable and the crack width limitation is not possible with fiber concrete alone. For a ductile fiber concrete whose reinforcement amount is greater than the minimum reinforcement, in concrete with a cube compressive strength of about 30 N / mm 2 at least 80 kg / m 3 wire fibers are necessary.
  • DE 3146261 discloses a fibrous aggregate for concrete or mortar.
  • the invention also shows fibers or fiber bundles with disc-shaped elements, whose fiber axis or fiber axes, however, lie in the slice plane.
  • the disk-shaped element in this embodiment has no mechanical advantages in the case of a tensile force in the fiber direction, but merely reduces a breakage or a juxtaposition of the fibers and thus allows a shorter free fiber length. If the tensile force acts normally on the disk plane, this is particularly disadvantageous, since the disk forms a weak point which leads to cracks, but no fiber can cross or intersect this crack.
  • the described disk-shaped bodies are not arranged normal to the fiber or fiber bundle axis and therefore can not produce defined levels or volumes with low strengths, which are substantially normal to the fiber axis. The efficiency of each fiber is therefore not increased.
  • DE 29 30 939 A1 describes bodies for brittle materials to be reinforced, which are arranged on fibers or fiber bundles and which form beads and / or thickenings or may also be disc-shaped. These bodies are non-positively connected to the fibers or fiber bundles and anchor them by their geometric shape in the brittle material to be reinforced.
  • the bodies or disk-shaped platelets are intended to serve as anchors or anchorage of the fibers or fiber bundles in the material to be reinforced. They are therefore also located near the ends or along a long fiber bundle.
  • the bodies serve only a non-positive anchoring in the concrete.
  • GB 2 088 434 A disc-shaped bodies of e.g. Plastic for brittle, reinforcing materials, which are arranged on reinforcing bars disclosed.
  • the bodies are used only for positioning the reinforcement or to ensure a defined distance from the formwork. An initiation of cracks and an improved activation of the reinforcing bars is not possible because of the open design of the cross section, among other things.
  • the multiple bodies are arranged along the entire reinforcing bar and not just in the middle.
  • Object of this invention is for brittle materials such as concrete, mortar, plaster, polymer concrete, artificial stone, brittle plastic with a lower reinforcement amount than in the conventional application to achieve a ductile material behavior or the minimum reinforcement, the ductility after the occurrence of the first crack increase and / or increase the post-crack tensile strength of the fibers and / or reduce the dispersion of the post-tear tensile strength.
  • a disk-shaped or lenticular body which is arranged substantially in the middle of a fiber or a fiber bundle, wherein the disk plane includes a substantially right angle to the longitudinal axis of the fiber or the fiber bundle and the body a smaller Tensile strength and / or a lower modulus of elasticity and / or a lower tensile strength in the composite joint with the brittle material to be reinforced than has to be reinforced, brittle material.
  • These bodies arranged on the fibers or fiber bundles can be added to the concrete during mixing. Where these bodies are arranged, the tensile strength is reduced and generates a predetermined breaking point.
  • the predetermined breaking point in or on the body is created by achieving the low tensile strength in the body or in the composite joint between the body and the material to be reinforced. If a disk or lenticular body with a lower modulus of elasticity than the material to be reinforced is used, then the body evades the force and acts like a plane of low tensile strength. As a result, the stresses are increased in the surrounding material to be reinforced, so that when a load on the component there, the strength is achieved earlier than in areas without erf ⁇ ndungswashe body.
  • the concrete ruptures in or at the inventive bodies at a lower voltage or force level than the surrounding concrete.
  • the effective tensile strength of the component is lower and it can be achieved with a lower reinforcement ductile behavior (lower minimum reinforcement).
  • Another advantage is that the cracks in the bodies occur and thus the location of the cracks is predefined. Since it is achieved by the body according to the invention that the cracks in the fibers or fiber bundles occur and these intersect the crack, many fibers can be activated in the concrete, so that a ductile or ductile behavior arises. In the case of fibers, because of the random distribution, a disk-shaped body according to the invention which is arranged essentially normal to the fiber proves particularly favorable. Because the fiber or fiber bundle axis lies in the direction of an acting tensile force, the largest surface of the disc-shaped body according to the invention is activated for the generation of a predetermined breaking point or a crack. The body according to the invention thus also has the greatest effectiveness.
  • the result is a crack crossed by the fiber below 90 degrees becomes.
  • the body is also located in the middle of the fiber, which optimally activates the respective fiber.
  • the surface of the body according to the invention for generating a predetermined breaking point then has the smallest area in the direction of force and reduces the strength of the cross section in this direction only very slightly. The probability of occurrence of a crack in an ineffective fiber is thus low. This can be achieved that preferably the low-acting fibers are activated.
  • This is a decisive advantage because with conventional fiber concrete, the cracks occur at the weakest point and are independent of the location and orientation of the fibers. In addition, the weakest point is often in the composite area between cement stone and aggregate, where no fiber can cross the crack.
  • disk-shaped and lenticular bodies it is advantageous in disk-shaped and lenticular bodies to taper the edge pointed so that in the reinforcing, brittle material a kind of notch is present, which generates a stress peak when loaded and the crack arises at an even lower power. It is also advantageous if the surface of the body is structured, so that obliquely acting pressure forces can be better introduced into the body or passed through.
  • the fiber crossing the crack can either be pulled out of the brittle material to be reinforced or it can rupture the fiber by achieving tensile strength.
  • the type of failure that occurs depends on the surface, the cross-section, the tensile strength and the modulus of elasticity of the fiber, but also on the bond between the fiber and the brittle material to be reinforced.
  • the fiber is pulled out when the absorbable tensile force of the fiber is greater than the bonding force between the fiber and the brittle material to be reinforced. This is the case with conventional wire fibers with and without end hooks and concrete up to a cube compressive strength of about 80 N / mm 2 .
  • the composite effect is very good and thus increases the bond strength.
  • the bond strength is also increased. The thinner the fiber, the higher the bonding force in relation to the absorbable fiber tensile force. The bonding force can thus be increased by appropriate measures until it is greater than the fiber tensile strength and the fiber fails in the crack of the material to be reinforced by reaching the tensile strength.
  • the fibers with inventive body can also unfold their beneficial effect together with conventional bar reinforcement.
  • the transferable tensile force is greater after tearing in the crack than before and thereby at another adjacent cross-section, a further crack.
  • This can be achieved with fibers that are pulled out of the brittle material to be reinforced or tear by reaching the tensile strength.
  • the crack opening depends on the stiffness of the fibers, which is determined by the effective length in the crack, the cross section and the elastic modulus.
  • the crack width increases, the longer the effective length, the smaller the cross-section and the lower the modulus of elasticity.
  • the effective length can be increased by a coating which extends from the body according to the invention towards fiber ends and has a poor bond with the concrete or a low modulus of elasticity.
  • Fibers in materials to be reinforced which have a higher or higher bond strength than the maximum fiber tensile force, can be better utilized than fibers which are pulled out at low bond strength. This makes it possible to achieve higher strengths in the crack with the same amount of fiber.
  • the amount of necessary minimum reinforcement depends on the concrete tensile strength. In order to use a lower minimum reinforcement, it would also be possible to produce a concrete with a lower tensile strength. Since the tensile strength is always about 10% of the compressive strength and is also coupled with the bond strength, a reduction in concrete tensile strength would also mean a reduction in bond strength and thus lower post-break tensile strength.
  • FIG. 1 shows embodiments of bodies according to the invention, which are arranged on different fibers and Faseerbündeln.
  • FIG. 1 also shows sections II-II of FIG. 2.
  • FIG. 2 shows the sections I-I of FIGS. 1, 3, 4 and 5.
  • Fig. 3 shows a body with coating over the fiber or the fiber bundle.
  • Fig. 4 shows a body made of the same material as the layer with which the fiber is coated.
  • Fig. 5 shows a body made of the same material as the fiber or fiber bundles.
  • the bodies 2 are lens-shaped or disc-shaped and may have on their surface a structure or openings 4 which pass through the body 2 according to the invention, see Fig. 2.
  • Fig. 2 possible cross-sections of the body 2 of Fig. 1, 3, 4 and Fig. 5 are shown. Possible cross sections may have any contours, a smooth or rough surface, openings 4 or devices for clipping the body 2 to the fibers or fiber bundles 1.
  • the surface with low tensile strength in the composite joint between the body 2 and the material to be reinforced or the largest cross section of the body 2 is intended for the fiber or fiber bundles 1 with 0.4 mm diameter for a particularly economical application at least 100 times, preferably the 200th be up to 3000 times the cross section of the reinforcement 1.
  • fibers or fiber bundles 1 with other diameters can be interpolated.
  • inventive bodies 2 of polyethylene with a diameter of 17 mm cause 100,000 body / m 3, a reduction of the effective tensile strength of the concrete of about 30%.
  • the tensile strength of the component is to be reduced by the use of the body 2 by 20%, preferably by 50 to 60%.
  • Fig. 1 shows fibers or fiber bundles 1 with cranked, conical, hook-shaped and straight ends, as well as straight ends with anchoring plates.
  • Fig. 1 also shows rough laminar fibers 1, fiber loops 1 and corrugated fibers 1.
  • the fiber 1 can for example be designed as a rotated rectangular cross section or, for example, different cross sections are rolled in succession.
  • Fig. 3 shows a body 2 according to the invention on a fiber 1 with a coating 5 of a material with low strength and / or low modulus of elasticity.
  • the coating extends from the body 2 to the end of the fiber or fiber bundle 1 or only over a partial area.
  • the body 2 and the cover 5 may be made of the same material.
  • the coating 5 may extend as far as the ends 1 or near the ends of the fiber or fiber bundle 1, with a constant, variable or decreasing thickness.
  • the body 2 and the cover 5 can also be arranged asymmetrically to the fiber 1.
  • Fig. 3 shows a body 2 according to the invention on a fiber 1 with a coating 5 of a material with low strength and / or low modulus of elasticity.
  • the coating extends from the body 2 to the end of the fiber or fiber bundle 1 or only over a partial area.
  • the body 2 and the cover 5 may be made of the same material.
  • the coating 5 may extend as far as the ends 1 or near the ends of the fiber or fiber bundle 1,
  • a body 2 and a fiber or a fiber bundle 1 are made of the same material and the shape of the fiber 1 is, for example, such that it has a widening at the ends for better anchorage.
  • Such a design with body 2 and fiber 1 made of a material is particularly suitable if the elastic modulus of the fiber material is lower and / or the tensile strength of the fiber material is higher than that of the brittle material to be reinforced.
  • the fiber or fiber bundles 1 and the cross sections of the bodies of FIGS. 3, 4 and 5 can also be made as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the fibers or fiber bundles 1 can be made of steel, fiber composite material, carbon fibers, glass fibers, basalt fibers, aramid fibers, coconut fibers, sisal fibers, plastics such as polypropylene and polyethylene. In general, all materials and combinations of materials for the fiber or the fiber bundle 1 are possible, which have a tensile strength. It is also possible to provide the fiber or the fiber bundle 1 with a coating in order to concentrate the composite with the material to be reinforced at the ends and / or to reduce the risk of breaking off and / or to initiate the shear stresses uniformly.
  • the thickness of the fiber or fiber bundle 1 with and without coating can be between 5 microns and 1 mm.
  • the length to diameter ratio of the fibers 1 may be between 20 and 130, preferably between 50 and 80. Long fibers can have the same diameter as short fibers.

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Abstract

Körper (2) für spröde, zu verstärkende Materialien, insbesondere Beton, Stahlbeton, Spannbeton, Beton mit Stäben aus Faserverbundwerkstoff, Mörtel, Verputz, Polymerbeton, Kunststein, spröde Kunststoffe, der auf einer Faser oder einem Faserbündel (1) angeordnet ist, wobei der scheibenförmige bzw. linsenförmige Körper (2) im Wesentlichen in der Mitte der Faser bzw. des Faserbündels (1) angeordnet ist, wobei die Scheibenebene einen im Wesentlichen rechten Winkel zur Längsachse der Faser bzw. der Faserbündels (1) einschließt und der Körper (2) eine geringere Zugfestigkeit und/oder einen geringeren Elastizitätsmodul und/oder eine geringere Zugfestigkeit in der Verbundfuge mit dem zu verstärkenden, spröden Material aufweist als das zu verstärkende, spröde Material besitzt.

Description

o m ü
Körper für spröde, zu verstärkende Materialien, insbesondere Beton, Stahlbeton, Spannbeton, Beton mit Stäben aus Faserverbundwerkstoff, Mörtel, Verputz, Polymerbeton, Kunststein, spröde Kunststoffe, der auf einer Faser oder einem Faserbündel angeordnet ist, wobei der scheibenförmige bzw. linsenförmige Körper im Wesentlichen in der Mitte der Faser bzw. des Faserbündels angeordnet ist, wobei die Scheibenebene einen im Wesentlichen rechten Winkel zur Längsachse der Faser bzw. der Faserbündels einschließt und der Körper eine geringere Zugfestigkeit und/oder einen geringeren Elastizitätsmodul und/oder eine geringere Zugfestigkeit in der Verbundfuge mit dem zu verstärkenden, spröden Material aufweist als das zu verstärkende, spröde Material besitzt.
Wird ein sprödes Material auf Zug belastet und wird keine Bewehrung angeordnet, bricht es an seiner schwächsten Stelle. Handelt es sich um Materialien die aus mehreren Komponenten, wie beispielsweise Zuschlag und Bindemittel bestehen, wird ein Riss in der schwächsten Komponente oder in der Verbindungsebene zwischen zwei Komponenten initiiert und dieser breitet sich dann weiter aus. Das Verhalten bei Zugbeanspruchung ist charakterisiert durch Lokalisation von Dehnungen, die wenige aber dafür große Risse erzeugen und somit ein sprödes Materialverhalten aufweisen.
Um dieses spröde Verhalten in ein duktiles Verhalten überzuführen, wird eine Stab- und/oder faserartige Bewehrung angeordnet. Stabartige Bewehrung wird zweckmäßigerweise in der benötigten Wirkungsrichtung eingelegt. Solche Bewehrungen können beispielsweise Stäbe, Litzen, lange Fasern oder lange Drähte sein. Lange Fasern oder Drähte weisen im Vergleich zu Stäben eine geringe Biegesteifϊgkeit auf. Sie wirken in Längsrichtung jedoch gleich wie biegesteifere Stäbe und werden deshalb zur stabartigen Bewehrung gezählt. Stabartige Bewehrung kann auch in Form eines Geleges, Gewebes oder Gitters eingesetzt werden. Faserartige Bewehrungen sind in den größten Abmessungen viel kürzer als die Bauteilabmessungen. Sie können beim Mischen zugegeben werden und sind dann im zu verstärkenden, spröden Material zufallig verteilt. Faserartige Bewehrungen sind oftmals Drähte, kurze Fasern oder kurze Faserbündel. Die faserartigen Bewehrungen werden nachfolgend Fasern, die stabartigen Bewehrungen Bewehrungsstäbe und der Sammelbegriff für Fasern und Bewehrungsstäbe wird mit Bewehrung bezeichnet. Materialien für Bewehrungen können beispielsweise Stahl, Faserverbundwerkstoffe, Kohlenstofffasern, Glasfasern, Basaltfasern, Aramidfasern, Kokosfasern, Sisalfasern, Kunststoffe wie Polypropylen und Polyethylen sein. Generell sind alle Materialien und Kombinationen von Materialien für die Bewehrung möglich, die eine Zugfestigkeit aufweisen.
Das Verhalten und die Bestimmung der Mindestbewehrung von spröden Materialien die mit einer Bewehrung verstärkt bzw. bewehrt werden, ist nachfolgend für das spröde Material Beton erläutert. Die Erläuterungen gelten in analoger Weise auch für andere spröde Materialien. Wird ein Bauteil aus einem spröden Material, beispielsweise Beton, ohne Bewehrung auf Zug belastet, so verhält sich dieses elastisch bis die Betonzugfestigkeit erreicht wird, ein Riß entsteht und sprödes Versagen eintritt. Ist im Riß eine Bewehrung vorhanden, dann wird nach dem Reißen die Kraft, die vorher von Beton übertragen wurde, nun von der Bewehrung übernommen. Kann die durch das Reißen des Betons freigewordene Kraft zur Gänze von der Bewehrung aufgenommen werden, ist mindestens die so genannte "Mindestbewehrung" vorhanden. Im Bauteil entstehen dann bei Laststeigerung in benachbarten Querschnitten weitere Risse und das Bauteil kündigt sein Versagen frühzeitig durch mehrere Risse und eine sichtbare Durchbiegung an. Man spricht von einem duktilen Bauteil. Ist weniger Bewehrung als die Mindestbewehrung vorhanden, dann kann die im Riss freigewordene Kraft nicht zur Gänze von der Bewehrung aufgenommen werden. Die Querschnittstragfähigkeit vor dem Reißen war größer als die Querschnittstragfähigkeit nach dem Reißen. Im Falle einer kontinuierlich steigenden Last würde das Bauteil trotz Bewehrung spröde versagen. Wird die Belastung als Verformung aufgebracht oder lagern sich im Moment des Reißens die Kräfte auf einen anderen Querschnitt um, dann wirkt die Bewehrung lediglich als "Rissbremse" in diesem einen Riß. Sie ist aber nicht im Stande in benachbarten Querschnitten weitere Risse zu erzeugen. Man spricht von einem Versagen ohne Ankündigung bzw. einem spröden Versagen.
Bei Bauteilen im Betonbau muß nach den derzeit gültigen Normen für tragende Bauteile immer eine Mindestbewehrung eingelegt werden, die sicherstellt, daß bei Überbeanspruchung kein plötzliches Versagen eintritt, sondern das Versagen durch Risse und/oder große Verformungen angekündigt wird. Die Dimensionierung dieser Bewehrung erfolgt so, daß die Zugkraft die im Beton beim Reißen frei wird, von der Bewehrung aufgenommen werden muß. Die Menge an notwendiger Mindestbewehrung ist somit von der Zugfestigkeit des Betons abhängig. Je höher die Zugfestigkeit ist, umso größer ist die Menge an notwendiger Mindestbewehrung zur Vermeidung von Sprödbrüchen. In vielen Bauteilen mit Bewehrungsstahl ist es notwendig eine größere Menge Bewehrung für die Erfüllung der Kriterien für die Mindestbewehrung einzulegen als dies statisch erforderlich wäre. Die Bewehrung wird daher im Bauwerk nicht ausgenutzt, was zu einem weniger wirtschaftlichen Bauteil führt. Wird dem Beton als Bewehrung Fasern zugegeben, wird dieser Baustoff als Faserbeton bezeichnet. Die übertragbare Zugkraft im Riss wird bei Faserbeton als Nachrißzugfestigkeit bezeichnet. Bei üblichen Faserbetonen mit 20 bis 40 kg/m3 Drahtfasern ist die Nachrißzugfestigkeit im Vergleich zur Zugfestigkeit des Betons gering. Die vorhandene Bewehrung ist geringer als die Mindestbewehrung. Die Duktilität von herkömmlichem Faserbeton ist fraglich und die Rissbreitenbeschränkung ist mit Faserbeton alleine nicht möglich. Für einen duktilen Faserbeton dessen Bewehrungsmenge größer als die Mindestbewehrung ist, sind bei Beton mit einer Würfeldruckfestigkeit von ca. 30 N/mm2 mindestens 80 kg/m3 Drahtfasern notwendig. In DE 3146261 wird ein faserförmiger Zuschlag für Beton oder Mörtel offenbart. Die Erfindung zeigt neben Fasern mit kugeligen, würfeligen, prismatischen und tropfenförmigen Körpern auch Fasern bzw. Faserbündel mit scheibenförmigen Elementen auf, deren Faserachse bzw. Faserachsen jedoch in der Scheibenebene liegen. Das scheibenförmige Element weist in dieser Ausformung keine mechanischen Vorteile bei einer Zugkraft in Faserrichtung auf, sondern verringert lediglich ein Abbrechen oder ein Aneinanderlegen der Fasern und ermöglicht somit eine kürzere freie Faserlänge. Wirkt die Zugkraft normal auf die Scheibenebene ist dies besonders nachteilig, da die Scheibe eine Schwachstelle bildet die zu Rissen führt, jedoch keine Faser diesen Riss kreuzt bzw. kreuzen kann. Eine Aktivierung der Fasern zur Erhöhung der Duktilität kann bei dieser Ausführung nicht erreicht werden und wurde auch nicht angedacht. Die beschriebenen scheibenförmigen Körper sind nicht normal zur Faser- bzw. Faserbündelachse angeordnet und können daher auch keine definierten Ebenen bzw. Volumina mit geringen Festigkeiten, die im Wesentlichen normal auf die Faserachse stehen, erzeugen. Die Effizienz der einzelnen Faser wird daher nicht erhöht.
In DE 29 30 939 Al werden Körper für spröde, zu verstärkende Materialien, die auf Fasern oder Faserbündeln angeordnet sind und die Wülste und/oder Verdickungen bilden oder auch scheibenförmig sein können, beschrieben. Diese Körper sind kraftschlüssig mit den Fasern bzw. Faserbündeln verbunden und verankern diese durch ihre geometrische Form im zu verstärkenden, spröden Material. Die Körper bzw. scheibenförmigen Plättchen sollen als Anker bzw. Verankerung der Fasern bzw. Faserbündel im zu verstärkenden Material dienen. Sie sind deshalb auch nahe den Enden oder entlang eines langen Faserbündels angeordnet. Es sind immer mehrere Körper auf einer Faser angeordnet. Sie weisen zudem keine definierten Ebenen mit geringen Festigkeiten auf und dienen auch nicht dem initiieren von Rissen und ermöglichen daher auch keine bevorzugte Aktivierung. Die Körper dienen lediglich einer kraftschlüssigen Verankerung im Beton.
In GB 2 088 434 A werden scheibenförmige Körper aus z.B. Kunststoff für spröde, zu verstärkende Materialien, die auf Bewehrungsstäben angeordnet sind, offenbart. Die Körper dienen lediglich zur Positionierung der Bewehrung bzw. zur Gewährleistung eines definierten Abstandes von der Schalung. Ein initiieren von Rissen und eine verbesserte Aktivierung der Bewehrungsstäbe ist unter anderem wegen der offenen Gestaltung des Querschnitts nicht möglich. Zudem sind die mehrere Körper entlang des gesamten Bewehrungsstabes und nicht nur in der Mitte angeordnet werden.
Aufgabe dieser Erfindung ist es für spröde Materialien wie beispielsweise Beton, Mörtel, Verputz, Polymerbeton, Kunststein, spröden Kunststoff mit einer geringeren Bewehrungsmenge als bei der herkömmlichen Anwendung ein duktiles Materialverhalten bzw. die Mindestbewehrung zu erreichen, die Duktilität nach Auftreten des ersten Risses zu steigern und/oder die Nachrisszugfestigkeit der Fasern zu erhöhen und/oder die Streuung der Nachrisszugfestigkeit zu verringern.
Die Lösung der Aufgabe wird beispielsweise für die Verwendung mit Beton erläutert. Sie gilt jedoch in gleicher Weise für Mörtel, Verputz, Polymerbeton, Kunststein, spröden Kunststoff und ähnliche spröde Materialien, die mit Fasern verstärkt bzw. bewehrt sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen scheibenförmigen bzw. linsenförmigen Körper gelöst, der im Wesentlichen in der Mitte einer Faser bzw. eines Faserbündels angeordnet ist, wobei die Scheibenebene einen im Wesentlichen rechten Winkel zur Längsachse der Faser bzw. des Faserbündels einschließt und der Körper eine geringere Zugfestigkeit und/oder einen geringeren Elastizitätsmodul und/oder eine geringere Zugfestigkeit in der Verbundfuge mit dem zu verstärkenden, spröden Material aufweist als das zu verstärkende, spröde Material besitzt.
Diese auf den Fasern bzw. Faserbündeln angeordneten Körper können dem Beton beim Mischen zugegeben werden. Dort wo diese Körper angeordnet sind, wird die Zugfestigkeit herabgesetzt und eine Sollbruchstelle erzeugt. Die Sollbruchstelle im oder am Körper entsteht durch Erreichen der geringen Zugfestigkeit im Körper oder in der Verbundfuge zwischen Körper und dem zu verstärkenden Material. Wird ein Scheiben- oder linsenförmiger Körper mit geringerem Elastizitätsmodul als das zu verstärkende Material verwendet, dann entzieht sich der Körper der Krafitaufnahme und wirkt gleich wie eine Ebene mit geringer Zugfestigkeit. Dadurch werden die Spannungen im umgebenden zu verstärkenden Material erhöht, sodaß bei einer Belastung des Bauteils dort die Festigkeit früher als in Bereichen ohne erfϊndungsgemäße Körper erreicht wird. Der Beton reißt in oder bei den erfmdungsgemäßen Körpern bei einem geringeren Spannungs- bzw. Kraftniveau als der umgebende Beton. Durch das Reißen im erfindungsgemäßen Körper oder an der Oberfläche des erfindungsgemäßen Körpers ist die effektive Zugfestigkeit des Bauteils geringer und es ist mit einer geringeren Bewehrung ein duktiles Verhalten zu erreichen (geringere Mindestbewehrung).
Ein weiterer Vorteil ist, daß die Risse bei den Körpern auftreten und damit der Ort der Risse vordefiniert ist. Da durch den erfindungsgemäßen Körper erreicht wird, daß die Risse bei den Fasern bzw. Faserbündel auftreten und diese den Riss kreuzen, können viele Fasern im Beton aktiviert werden, sodaß ein duktiles bzw. duktileres Verhalten entsteht. Bei Fasern erweist sich, wegen der zufälligen Verteilung, ein im Wesentlichen normal auf die Faser angeordneter, erfindungsgemäßer, scheibenförmiger Körper als besonders günstig. Denn liegt die Faser- bzw. Faserbündelachse in der Richtung einer wirkenden Zugkraft, wird die größte Fläche des erfindungsgemäßen, scheibenförmigen Körper für die Erzeugung einer Sollbruchstelle bzw. eines Risses aktiviert. Der erfindungsgemäße Körper weist somit auch die größte Wirksamkeit auf. Es entsteht ein Riss der von der Faser unter 90 Grad gekreuzt wird. Der Körper ist zudem in der Mitte der Faser angeordnet, wodurch die jeweilige Faser optimal aktiviert wird. Liegt die Faserachse jedoch normal auf eine wirkende Zugkraft, dann kann diese auch nicht zur Lastabtragung beitragen und ist unwirksam. Die Fläche des erfindungsgemäßen Körpers zur Erzeugung einer Sollbruchstelle weist dann die kleinste Fläche in Kraftrichtung auf und reduziert die Festigkeit des Querschnitts in dieser Richtung nur sehr geringfügig. Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Risses bei einer unwirksamen Faser ist somit gering. Damit kann erreicht werden, daß vorzugsweise die günstig wirkenden Fasern aktiviert werden. Dies ist ein entscheidender Vorteil, denn bei herkömmlichem Faserbeton treten die Risse an der schwächsten Stelle auf und sind unabhängig vom Ort und der Orientierung der Fasern. Zudem ist die schwächste Stelle oftmals im Verbundbereich zwischen Zementstein und Zuschlag, wo keine Faser den Riss kreuzen kann.
Vorteilhaft ist es bei scheibenförmigen und linsenförmigen Körpern den Rand spitz zulaufen zu lassen, damit im zu verstärkenden, spröden Material eine Art Kerbe vorhanden ist, die bei Belastung eine Spannungsspitze erzeugt und der Riß bei einer noch geringeren Kraft entsteht. Es ist auch vorteilhaft, wenn die Oberfläche der Körper strukturiert ist, damit schräg angreifende Druckkräfte besser in die Körper eingeleitet bzw. durchgeleitet werden können.
Die Faser, die den Riß kreuzt, kann entweder aus dem zu verstärkenden, spröden Material ausgezogen werden oder es kann die Faser durch Erreichen der Zugfestigkeit reißen. Welche Versagensart auftritt ist abhängig von der Oberfläche, dem Querschnitt, der Zugfestigkeit und dem Elastizitätsmodul der Faser, aber auch vom Verbund der Faser mit dem zu verstärkenden, spröden Material. Die Faser wird ausgezogen, wenn die aufnehmbare Zugkraft der Faser größer ist als die Verbundkraft zwischen Faser und dem zu verstärkenden, spröden Material. Dies ist bei herkömmlichen Drahtfasern mit und ohne Endhaken und Beton bis zu einer Würfeldruckfestigkeit von ca. 80 N/mm2 der Fall. Bei Beton mit hoher Druckfestigkeit, bei ultrahochfestem Beton und bei den meisten Kunststoffen ist die Verbundwirkung sehr gut und somit die Verbundkraft erhöht. Bei Fasern mit rauher Oberfläche, wie beispielsweise gefrästen Stahlfasern, oder bei Fasern mit Verankerungen wie Plättchen oder konischen Aufweitungen an oder nahe den Faserenden wird die Verbundkraft ebenfalls erhöht. Je dünner die Faser ist um so höher ist die Verbundkraft im Verhältnis zur aufnehmbaren Faserzugkraft. Die Verbundkraft kann somit durch geeignete Maßnahmen gesteigert werden, bis sie größer als die Faserzugfestigkeit ist und die Faser im Riß des zu verstärkenden Materials durch Erreichen der Zugfestigkeit versagt. Die Fasern mit erfindungsgemäßem Körper können ihre günstige Wirkung auch zusammen mit konventioneller Stabbewehrung entfalten.
Werden Fasern bzw. Faserbündel mit erfindungsgemäßen Körpern in zu verstärkenden, spröden Materialien eingesetzt und ist die aufhehmbare Kraft im Riß kleiner als die Kraft vor dem Reißen, dann kann durch die bessere Aktivierung eine Erhöhung des Mittelwerts der Nachrißzugfestigkeit und eine geringere Streuung erreicht werden. Dies fuhrt zu einem höheren Bemessungswert. In einem solchen Fall kann es auch sein, daß die Betondruckfestigkeit geringer ist als ohne erfmdungsgemäße Körper. Dies ist von untergeordneter Bedeutung, da die Betondruckfestigkeit bei Faserbetonbauteilen meist nicht ausgenutzt wird.
Vorteilhaft beim Einsatz der erfindungsgemäßen Körper zusammen mit Fasern ist, wenn die übertragbare Zugkraft nach dem Reißen im Riss größer ist als vorher und dadurch an einem benachbarten Querschnitt ein weiterer Riss entsteht. Dies kann mit Fasern erreicht werden, die aus dem zu verstärkenden, spröden Material ausgezogen werden oder durch Erreichen der Zugfestigkeit reißen. Die Rißöffhung hängt von der Steifigkeit der Fasern ab, die durch die wirksame Länge im Riß, den Querschnitt und den Elastizitätsmodul bestimmt ist. Die Rißbreite wird größer, je länger die wirksame Länge, je geringer der Querschnitt und je geringer der Elastizitätsmodul ist. Die wirksame Länge kann durch einen Überzug, der sich vom erfindungsgemäßen Körper in Richtung Faserenden erstreckt und einen schlechten Verbund mit dem Beton oder einen geringen Elastizitätsmodul aufweist, vergrößert werden. Sind die Fasern außerhalb des Überzuges verankert, dann wird durch eine größere Dehnlänge die Steifigkeit der Faser herabgesetzt und der Riss kann sich weiter öffnen, was zu einem duktileren Bauteilverhalten führt. Fasern in zu verstärkenden Materialien, die eine hohe bzw. höhere Verbundkraft als die maximale Faserzugkraft aufweisen, können besser ausgenutzt werden als Fasern die bei geringer Verbundkraft ausgezogen werden. Damit ist es möglich mit der gleichen Fasermenge höhere Festigkeiten im Riß zu erreichen.
Vorteilhaft ist auch, daß geringes Kriechen zu erwarten ist, da die Fasern kaum kriechen, der Beton zwischen den Rissen ungerissen ist und die dort auftretenden Zugspannungen wesentlich geringer als die Betonzugfestigkeit sind. Ein weiterer Vorteil bei der Herstellung ist die Verringerung von Schwindrissen, da durch die erfindungsgemäßen Körper die Zugspannungen abgebaut werden. Der Vorteil ist, daß im Beton weniger Mikrorisse beim Abbinden entstehen und zwischen den erfindungsgemäßen Körpern eine höhere Zugfestigkeit als ohne Körper vorhanden ist.
Die Menge an notwendiger Mindestbewehrung hängt von der Betonzugfestigkeit ab. Um eine geringere Mindestbewehrung einzusetzen wäre es auch möglich einen Beton mit einer geringeren Zugfestigkeit herzustellen. Da die Zugfestigkeit immer ca. 10% der Druckfestigkeit beträgt und auch mit der Verbundfestigkeit gekoppelt ist, würde eine Verringerung der Betonzugfestigkeit auch eine Verringerung der Verbundkraft bedeuten und somit eine geringere Nachrißzugfestigkeit.
Die Erfindung wird nun beispielhaft an folgenden Figuren erläutert: Fig. 1 zeigt Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Körpern, die auf unterschiedlichen Fasern und Faseerbündeln angeordnet sind. Fig. 1 zeigt zudem Schnitte II-II von Fig. 2.
Fig. 2 zeigt die Schnitte I-I von Fig. 1, 3, 4 und 5.
Fig. 3 zeigt einen Körper mit Überzug über der Faser bzw. dem Faserbündel.
Fig. 4 zeigt einen Körper der aus dem gleichen Material besteht wie die Schicht mit der die Faser überzogen ist.
Fig. 5 zeigt einen Körper der aus dem gleichen Material wie die Faser bzw. Faserbündel sind.
In Fig. 1 sind die Körper 2 linsen- oder scheibenförmig und können auf ihrer Oberfläche eine Struktur aufweisen oder Öffnungen 4 die durch den erfmdungsgemäßen Körper 2 hindurchgehen aufweisen, siehe Fig. 2.
In Fig. 2 werden mögliche Querschnitte der Körper 2 von Fig. 1, 3, 4 und Fig. 5 dargestellt. Mögliche Querschnitte können beliebige Umrisse, eine glatte oder rauhe Oberfläche, Öffnungen 4 oder Vorrichtungen zum Anklipsen der Körper 2 an die Fasern bzw. Faserbündel 1 aufweisen.
Es ist möglich solche Körper 2 aus Mörtel, Polymerbeton, Kunststoffen, wie beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylclorid, Nylon herzustellen. Generell sind alle Materialien und Kombinationen von Materialien dafür verwendbar die eine geringere Zugfestigkeit und/oder einen niedrigeren Elastizitätsmodul als das zu verstärkende Material aufweisen und/oder eine geringere Zugfestigkeit in der Verbundfuge aufweisen, als das zu verstärkende Material besitzt.
Die Fläche mit geringer Zugfestigkeit in der Verbundfuge zwischen dem Körper 2 und dem zu verstärkenden Material oder der größte Querschnitt der Körper 2 soll für die Faser bzw. Faserbündel 1 mit 0.4 mm Durchmesser für eine besonders wirtschaftliche Anwendung mindestens das 100-fache, vorzugsweise das 200 bis 3000-fache des Querschnitts der Bewehrung 1 betragen. Für Fasern bzw. Faserbündel 1 mit anderen Durchmessern kann interpoliert werden. Bei erfindungsgemäßen Körpern 2 aus Polyethylen mit einem Durchmesser von 17 mm bewirken 100000 Körper/m3 eine Reduktion der effektiven Zugfestigkeit des Betons von ca. 30%.
Die Zugfestigkeit des zu Bauteils soll durch den Einsatz der Körper 2 um 20%, vorzugsweise um 50 bis 60% herabgesetzt werden. Je geringer die Reduktion der Zugfestigkeit ist um so mehr Bewehrung 1 muß angeordnet werden. Generell ist anzustreben, daß die aufhehmbare Kraft im Riß größer ist als vor dem Reißen.
Fig. 1 zeigt Fasern bzw. Faserbündel 1 mit gekröpften, kegelförmigen, hakenförmigen und geraden Enden, sowie gerade Enden mit Verankerungsplättchen. Fig. 1 zeigt auch rauhe flächige Fasern 1, Faserschlaufen 1 und gewellten Fasern 1. Zur Erhöhung der Verbundwirkung mit dem umgebenden Material kann die Faser 1 beispielsweise auch als gedrehter Rechteckquerschnitt ausgeführt werden oder beispielsweise unterschiedliche Querschnitte nacheinander aufgewalzt werden.
Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Körper 2 auf einer Faser 1 mit einem Überzug 5 aus einem Material mit geringer Festigkeit und/oder niedrigem Elastizitätsmodul. Der Überzug erstreckt sich vom Körper 2 zum bis zum Ende der Faser bzw. Faserbündel 1 oder auch nur über einen Teilbereich. In Fig. 3 und 4 kann der Körper 2 und der Überzug 5 aus dem gleichen Material gefertigt sein. Der Überzug 5 kann sich bis zu den Enden 1 oder nahe den Enden der Faser bzw. Faserbündel 1 hin erstrecken und dabei eine konstante, variable oder abnehmende Dicke aufweisen. Der Körper 2 und der Überzug 5 können auch asymmetrisch zur Faser 1 angeordnet sein. In Fig. 5 ist ein Körper 2 und eine Faser bzw. ein Faserbündel 1 aus dem gleichen Material und die Form der Faser 1 ist beispielsweise derart, dass sie an den Enden eine Aufweitung zur besseren Verankerung aufweist. Eine solche Ausführung mit Körper 2 und Faser 1 aus einem Material ist besonders geeignet, wenn der Elastizitätsmodul des Fasermaterials geringer und/oder die Zugfestigkeit des Fasermaterials höher als die des zu verstärkenden spröden Materials ist. Die Faser bzw. Faserbündel 1 und die Querschnitte der Körper von Fig. 3, 4, und 5 können auch wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, ausgeführt werden.
Die Fasern bzw. Faserbündel 1 können aus Stahl, Faserverbundwerkstoff, Kohlenstofffasern, Glasfasern, Basaltfasern, Aramidfasern, Kokosfasern, Sisalfasern, Kunststoffe wie Polypropylen und Polyethylen sein. Generell sind alle Materialien und Kombinationen von Materialien für die Faser bzw. das Faserbündel 1 möglich, die eine Zugfestigkeit aufweisen. Es ist auch möglich die Faser bzw. das Faserbündel 1 mit einem Überzug zu versehen um den Verbund mit dem zu verstärkenden Material an den Enden zu konzentrieren und/oder die Gefahr des Abbrechens zu verringern und/oder die Schubspannungen gleichmäßig einzuleiten. Die Dicke der Faser bzw. des Faserbündels 1 mit und ohne Überzug kann zwischen 5 Mikrometer und 1 mm sein. Das Verhältnis von Länge zu Durchmesser der Fasern 1 kann zwischen 20 und 130, vorzugsweise zwischen 50 und 80 betragen. Lange Fasern können die gleichen Durchmesser wie kurze Fasern aufweisen.

Claims

P A T EN T A N S P R Ü C H E
1. Körper (2) für spröde, zu verstärkende Materialien, insbesondere Beton, Stahlbeton, Spannbeton, Beton mit Stäben aus Faserverbundwerkstoff, Mörtel, Verputz, Polymerbeton, Kunststein, spröde Kunststoffe, der auf einer Faser oder einem Faserbündel (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der scheibenförmige bzw. linsenförmige Körper (2) im Wesentlichen in der Mitte der Faser bzw. des Faserbündels (1) angeordnet ist, wobei die Scheibenebene einen im Wesentlichen rechten Winkel zur Längsachse der Faser bzw. der Faserbündels (1) einschließt und der Körper (2) eine geringere Zugfestigkeit und/oder einen geringeren Elastizitätsmodul und/oder eine geringere Zugfestigkeit in der Verbundfuge mit dem zu verstärkenden, spröden Material aufweist als das zu verstärkende, spröde Material besitzt.
2. Körper (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (2) Ausnehmungen (4) und/oder Profϊlierungen aufweist.
3. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des scheibenförmigen Körpers (2) in der Scheibenebene rund, rechteckig, oval oder sternförmig ist.
4. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser oder der größte Abstand in Scheibenebene des Scheiben- oder linsenförmigen Körpers (2) mindestens das 3 fache der größten Scheibendicke, vorzugsweise das 5 bis 30 fache beträgt.
5. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (2) aus Mörtel, Polymerbeton, Kunststoffen, wie beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylclorid, Nylon oder Kombinationen daraus hergestellt ist.
6. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (2) an der Faser bzw. dem Faserbündel (1) durch eine Klipsverbindung angebracht ist.
7. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugfestigkeit des Körpers (2) und/oder die Verbundfestigkeit um 20%, vorzugsweise um 50 bis 60% geringer ist als die Zugfestigkeit des spröden, zu verstärkenden Materials ist.
8. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastizitätsmodul des Körpers (2) mindestens ein drittel, vorzugsweise ein 50-stel bis ein 200-stel des spröden, zu verstärkenden Materials aufweist.
9. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (2) zusammen mit Fasern bzw. Faserbündeln (1) aus Stahl, Faserverbundwerkstoffen, Kohlenstofffasern, Glasfasern, Basaltfasern, Aramidfasern, Kokosfasern, Sisalfasern, Kunststoffe wie Polypropylen und Polyethylen eingesetzt ist.
10. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand des Scheiben- oder linsenförmigen Körpers (2) spitz zuläuft.
11. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der größte Querschnitt in Scheibenebene des Körpers (2) mindestens das 100-fache, vorzugsweise das 200 bis 3000-fache, des Faserquerschnitts (1) aufweist.
12. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (2) auf einer Faser (1) angeordnet ist, deren Oberfläche strukturiert, in Längsrichtung gerade oder gewellt ist oder an mindestens einem ihrer Enden ein- oder zweifach gekrümmte Haken, eine kegelförmige Verdickung oder eine Ankerplatte aufweist.
13. Körper (2) nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (2) auf einer Faser (1) angeordnet ist, die einen Überzug (5) aufweist, der die Faser (1) ganz oder nur teilweise umschließt.
14. Körper (2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug (5) und der Körper (2) aus dem gleichen Material ausgeführt sind und der Körper (2) in den Überzug (5) übergeht.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20121071A1 (it) * 2012-06-20 2013-12-21 Marco Goretti Fibre per l'impiego in manufatti a base cementizia
US12227454B1 (en) 2024-07-18 2025-02-18 King Saud University Wire mesh concrete reinforcement members and methods of use thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3400507A (en) * 1966-09-12 1968-09-10 Ellamac Inc Structural members with preformed concrete reinforcing devices
US3953185A (en) * 1972-12-25 1976-04-27 Nippon Asbestos Co., Ltd. Method for making vitreous fibers having small protrusions
US3980484A (en) * 1975-02-28 1976-09-14 Edward C. Levy Company Fiber reinforced structural material and method of manufacture
DE2930939A1 (de) * 1979-07-31 1981-02-05 Heidelberger Zement Ag Verfahren zum mechanischen verstaerken von formbaren und/oder haertbaren massen, die durch anorganische bindemittel verfestigbar sind
DE3146261A1 (de) * 1981-11-21 1983-06-01 Imchemie Kunststoff Gmbh, 5632 Wermelskirchen Faserfoermiger zuschlag
GB2180275A (en) * 1984-05-25 1987-03-25 Loa Spacer device for reinforcement within concrete structures

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3400507A (en) * 1966-09-12 1968-09-10 Ellamac Inc Structural members with preformed concrete reinforcing devices
US3953185A (en) * 1972-12-25 1976-04-27 Nippon Asbestos Co., Ltd. Method for making vitreous fibers having small protrusions
US3980484A (en) * 1975-02-28 1976-09-14 Edward C. Levy Company Fiber reinforced structural material and method of manufacture
DE2930939A1 (de) * 1979-07-31 1981-02-05 Heidelberger Zement Ag Verfahren zum mechanischen verstaerken von formbaren und/oder haertbaren massen, die durch anorganische bindemittel verfestigbar sind
DE3146261A1 (de) * 1981-11-21 1983-06-01 Imchemie Kunststoff Gmbh, 5632 Wermelskirchen Faserfoermiger zuschlag
GB2180275A (en) * 1984-05-25 1987-03-25 Loa Spacer device for reinforcement within concrete structures

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20121071A1 (it) * 2012-06-20 2013-12-21 Marco Goretti Fibre per l'impiego in manufatti a base cementizia
WO2013190460A2 (en) 2012-06-20 2013-12-27 Marco Goretti Method for obtaining fibres for use in fire resistant cementitious based articles
US12227454B1 (en) 2024-07-18 2025-02-18 King Saud University Wire mesh concrete reinforcement members and methods of use thereof
US12404212B1 (en) 2024-07-18 2025-09-02 King Saud University Wire mesh concrete reinforcement members and methods of use thereof

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