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PATENTANSPRÜCHE
1. Multiphasen-Material mit geringer Stossempfindlichkeit, das in einer Phase aus Beton mit oder ohne zugfeste Einlagen und einer weiteren Phase aus Fasern besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern unterschiedliche Längen und Querschnitte aufweisen.
2. Material nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern aus unterschiedlichen Materialien, wie Stahlfasern, Glasfasern, Mineralfasern und/oder Chemiefasern, bestehen.
3. Multiphasen-Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern mindestens teilweise beschichtet sind.
4. Multiphasen-Material nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern mit Metall oder Kunststoff beschichtet sind.
5. Multiphasen-Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlagen aus Stahlstäben, Spannstählen, Seilen oder Glasfadensträngen bestehen.
6. Multiphasen-Material nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlagen vorgespannt sind.
7. Multiphasen-Material nach Ansprüchen 1 und 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Einlagen aus mindestens einer in mindestens einer Richtung zugfesten Membrane bestehen.
8. Multiphasen-Material nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane aus Stahlblech besteht.
9. Multiphasen-Material nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Membrane angeordnete Bolzen als Verbundvermittler vorgesehen sind.
10. Multiphasen-Material nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Beton kunstharzgebunden ist.
Multiphasen-Material mit geringer Stossempfindlichkeit, das in einer Phase aus Beton mit oder ohne zugfeste Einlagen und einer weiteren Phase aus Fasern besteht.
Es ist bekannt, die Eigenschaften der verschiedensten Betonsorten durch Beimischung je einer bestimmten Faserart zu verbessern. Zu nennen sind besonders Stahlfaserbeton, Stahlstiftbeton, Glasfaserbeton, Asbestzementwaren, Textilfaserbeton.
Obwohl Laboruntersuchungen und Felderprobungen ergaben, dass ein Faserzusatz punktuelle Verbesserungen bestimmter Betoneigenschaften bewirken kann, die für eine Anwendung durchaus nützlich sein können, haben sich Faserbetone als neuer Werkstoff in der Baupraxis bisher nicht in nennenswertem Umfang durchgesetzt - abgesehen von Asbestzementwaren.
Diese Situation ist aus wirtschaftlichen Gründen verständlich. Ein Faserzusatz zu dem an sich sehr preiswerten Beton stattet diesen nur dann mit den Eigenschaften eines neuen Werkstoffes aus, wenn der Faseranteil mehr als einige Gewichtsprozente beträgt und der mittlere Faserabstand geringer als etwa der Durchmesser des Grösstkorns ist. Die Kosten für geeignetes Fasermaterial sind jedoch im Vergleich zu den Kosten für Betonbewehrungsstahl mit fast gleicher Wirkung ungewöhnlich hoch. Deshalb haben Faserbetone bisher bei allen Anwendungsgebieten keine wirtschaftliche Chance, die mit bewehrtem Beton technisch lösbar sind.
Eine Faserbeimischung zu den Betonzuschlagstoffen kann nur mit den sonst nicht immer erforderlichen Zwangsmischern erfolgen und benötigt im allgemeinen eine beson- dere Vorrichtung für die Faserzugabe, wenn Entmischungserscheinungen (Igelbildung) vermieden werden sollen. Ein Stahlstiftzuschlag vermindert diese Nachteile.
Die Oberflächen von Werkstücken aus Stahlfaserbeton beispielsweise bedürfen oft zusätzlicher Veredelungsmassnahmen, da die herausstehenden Enden der Stahlfasern die Gebrauchsfähigkeit des Betons beeinträchtigen können. Auch das wirkt sich nachteilig auf die Kosten aus.
Am bekannten Beispiel der Asbestzementwaren und ihrer Verbreitung wird deutlich, dass Faserbetone sehr wohl erfolgreich ihr Anwendungsgebiet finden können, wenn sie preiswerter als konventionelle Werkstoffe sind und neue technische Möglichkeiten bieten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Werkstoff zu schaffen, der die bekannten Faserbetone mit solchen zusätzlichen Eigenschaften ausstattet, dass sie erfolgreich Anwendungsgebiete finden können, d.h. kostengünstig konventionelle Werkstoffe ersetzen und mit fortschrittlichen technischen Möglichkeiten ausstatten.
Diese Aufgabe ist nach der Erfindung grundsätzlich dadurch gelöst, dass die Fasern unterschiedliche Längen und Querschnitte aufweisen. Zur Beeinflussung des Stapeldiagramms und seiner Eigenschaften können erfindungsgemäss ausserdem Faserkomponenten unterschiedlicher Materialien beigegeben werden, so dass dann der Faseranteil sowohl geometrisch als auch materialmässig ungleichartig ist.
In diesem Zusammenhang wird unter einer Faser ein zugfestes längsausgedehntes Element mit mehr oder weniger weitgehender Parallelorientierung seiner Moleküle zur Faserachse verstanden. Die Querschnittsabmessungen der Fasern liegen zwischen 10-5 und 10-2 m.
Der erfindungsgemässe Werkstoff kann für jeden Anwendungsfall besonders angepasst werden: jede Phase erzeugt spezielle Eigenschaften, die in Kombination mit den iibrigen Phasen zur Entfaltung gebracht werden. Alle Eigenheiten des erfindungsgemässen Werkstoffes sind somit optimal nutzbar und übertreffen als Weiterentwicklung die bekannten Faserbetone beträchtlich, weil durch zusätzlichen technischen Aufwand ein höherer Grad von Spezialisierung möglich wird - einschliesslich der Vermeidung unerwünschter Eigenschaften.
Bei der Komposition einer Variante des erfindungsgemässen Werkstoffes spielen sowohl die Grundeigenschaften seiner einzelnen Phasen eine Rolle als auch deren Wechselwirkungen mit den übrigen Phasen. Dieses Netz von gegenseitigen Beeinflussungen wird dadurch noch komplexer, dass verschiedene Zustände des erfindungsgemässen Werkstoffes betrachtet und gewertet werden müssen. Die wichtigsten sind: Rohzustand der einzelnen Komponenten vor dem Mi schein, Mischvorgang, Bewehrungsmontage, Formung des Werkstücks, Abbindevorgang und Erhärtungsprozess, viskoelastisches Verhalten, Widerstand gegen Umwelteinflüsse, Festigkeitseigenschaften und Grenzzustände.
Ausgehend von der Betonphase, bei der die Wahl der Zementsorte und die Art der Zuschlagstoffe (beispielsweise schwere oder leichte) sowie der Zusatzmittel (nur Verbesserung von Fliessvermögen u.a.) eine Rolle spielt, ist besonders die Wechselwirkung mit allen übrigen Phasen, welche die Zugfestigkeit des Zementsteins beeinflussen, abzuwägen.
Schon die Neigung zum Entstehen von Mikrorissen kann durch eine hinreichend dicht gelagerte Faserbeimischung entscheidend beeinflusst werden. Das gilt in anderer Form auch für die Aufweitungsneigung der Mikrorisse zu Haarrissen.
Ihre Entwicklung zu klaffenden Rissen wird beim normalen Stahlbeton durch eine richtige Bewehrung verhindert, ihre Existenz jedoch zugelassen.
Beim erfindungsgemässen Werkstoff hat es sich gezeigt, dass durch systematischen Aufbau eines Stapeldiagramms der Faserbeimischung nach Anteil, Faserart, Faserabmessungen vermöge des gesammelten Erfahrungsschatzes Werkstoffeigenschaften erzielt werden, die einen beträchtlichen Fortschritt gegenüber den bekannten Faserbetonarten darstel
len und deren Mechanismen im Detail noch nicht wissenschaftlich geklärt sind. Beispielsweise bewirkt eine Textilfaserkomponente zusätzlich zur Stahlfaserkomponente u.a.
deutlich Verbesserungen der Frühfestigkeit.
Es sei noch erwähnt, dass die verschiedenen Faserarten in bekannter Weise oberflächenbehandelt sein können: beispielsweise zur Hydrophobierung oder zur Betonverträglichkeit.
Die Beimischung des gesamten Faseranteils kann erfindungsgemäss sowohl gleichzeitig als auch in einzelnen Fraktionen nacheinander geschehen, damit die verschiedenen Faserhaufwerke (auch abhängig von der typischen Einzelfaserkonfiguration) ohne Igelbildung handhabbar und gleichmässig verteilbar bleiben.
Gemäss der Erfindung kann das Multiphasen-Material in den Beanspruchungsrichtungen auch zugfeste Einlagen, die beispielsweise aus Bewehrungstahl, Spannstahl, Seilen oder Glasfadensträngen erhalten. Da erfindungsgemäss die Faserphase mittels des Stapeldiagramms so optimiert worden ist, dass die Mikrorisshäufigkeit gering bleibt und die Entwicklung zu Haarrissen wirkungsvoll unterdrückt wird, können für die zugfesten Einlagen bei Belastung wesentlich grössere elastische Verformungen zugelassen werden als diese bei normalem Stahlbeton möglich sind. Das bedeutet, dass nunmehr auch solche zugfesten Einlagen benutzt werden können, die entweder wegen eines Elastizitätsmoduls kleiner als der von Stahl für Stahlbeton bisher ausschieden oder die wegen hoher Zugfestigkeit grosse elastische Verformungen im Gebrauchsbereich aufweisen.
Erfindungsgemäss kann daher beispielsweise eine schlaff eingelegte Spannstahlbewehrung voll ausgenutzt werden, ohne dass klaffende Risse im Gebrauchsbereich auftreten. Bei einer erfindungsgemässen Vorspannung der zugfesten Einlagen kann beispielsweise mit geringeren Vorspanngraden gearbeitet werden. Analoge Betrachtungen gelten für den bei Seilen und Litzen auftretenden Seilreck. In allen Fällen aber wirken erfindungsgemäss die zugfesten Einlagen als eine echte Werkstoffphase, deren Verhalten voll reversibel bleibt, und erlauben einen hohen Ausnutzungsgrad der Materialfestigkeiten.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden als Einlagen mindestens eine in mindestens einer Richtung zugfeste Membrane mit dem Werkstoff in Verbund gebracht. Die Membrane kann beispielsweise aus Metallblech bestehen.
Zur Herstellung des Verbundes kann die Membrane an ihrer Inneseite mit einer Haftbrücke - beispielsweise aus Epoxid harz - bachichtet sein. Auch kann die Membrane in sich profiliert sein, wodurch sich ihre Verbundfläche vergrössert und bei einer Wellung beispielsweise die Zugaufnahmefähigkeit in einer Richtung vermindert.
Eine Membrane kann erfindungsgemäss auch mit Ankern versehen sein, beispielsweise mit angeschweissten Bolzen, um den Verbund sicher herzustellen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der schematischen Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt einer erfindungsgemässen Platte mit Faseranteil eines Stapeldiagramms und unterschiedlicher Fasermaterialien sowie mit in sich profilierter Membrane;
Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1, jedoch mit Ankern, die an einer ebenen Stahlblechmerubrane angeschweisst sind;
Fig. 3 die Draufsicht auf die erfindungsgemässe Platte gemäss Fig. 1, mit zwei Bewehrungslagen in Beanspruchungsrichtungen und mit einer Haftbrücke auf ebener Membrane;
Fig. 4 einen Schnitt nach Linie VI-VI der Fig. 3;
Fig. 5 Schnitt V-V der Fig. 3 und
Fig. 6 ein mögliches Faserdiagramm zur Herstellung des erfindungsgemässen Multiphasen-Materials.
Die in Fig. 1 im Querschnitt dargestellte Platte besteht aus einem Vierphasen-Material. Eine erste Phase 1 besteht aus einem zeichnerisch nicht besonders kenntlich gemachtem Beton aus Zementstein mit Zuschlagstoffen, eine zweite Phase 2 aus Stahlfaserbeimischung mit unterschiedlichen Längen und Querschnitten, eng aneinander angeordnet mit zufälliger Verteilung und Orientierung, eine dritte Phase 3 aus ebenso angeordneten Synthetik-Textilfasern und eine vierte Phase 4 aus einer in sich profilierten zugfesten Membrane aus Stahlblech.
In Fig. 2 wird eine Platte analog zu Fig. 1 dargestellt, die eine ebene Membrane 5 enthält, an der Ankehr zur Herstellung eines Verbundes angeschweisst sind.
Die Draufsicht auf eine Platte gemäss Fig. 3 zeigt zwei Bewehrungslagen 7 und 8 in Beanspruchungsrichtungen.
Die beiden Querschnitte in Fig. 4 und in Fig. 5 der Fig. 3 gemäss VI-VI und V-V zeigen die Höhenlagen der beiden Bewehrungslagen 7 und 8 sowie die Haftbrücke 9 zur Herstellung des Verbundes mit der ebenen, zugfesten Membrane 10.
Die Anwendungsgebiete des erfindungsgemässen Multiphasen-Materials sind praktisch unbegrenzt. Es eignet sich ganz besonders für dynamisch beanspruchte Bauteile unterschiedlicher Formgebung, jedoch auch für solche Elemente, die vielfältigen Beanspruchungsarten ausgesetzt sind, deren Quantifizierbarkeit im Voraus nur schwer möglich ist. Genannt seien Beanspruchungen bodenmechanischer Art, insbesondere Erdbeben, ferner Maschinenschwingungen sowie Geschoss- und Stosseinwirkungen aller Art.
Besonders hervorzuheben seien die Einsatzmöglichkeiten des erfindungsgemässen Materials für Schiffsschalen und Behälter aller Art. Bei komplexen Beanspruchungsarten bietet das erfindungsgemässe Multiphasen-Material einen in seinem Verhalten für den speziellen Anwendungsfall sehr genau programmierbaren Werkstoff, da die Variationen der einzelnen Phasen eine sehr grosse Anzahl von zulässigen Kombinationen bei der Werkstoffkomposition gestatten und sich so überraschende Eigenschaftspektren wirtschaftlich verwirklichen lassen.
Die aus Fasern bestehende Phase kann mit Hilfe eines erweiterten Faserdiagramms (auch Stapeldiagramm genannt) genau beschrieben werden. Weil für das Multiphasen-Material unerheblich, werden die Parameter Querschnittsform und Raumkurvenform der Fasern nicht berücksichtigt.
Zur Erstellung eines Faserdiagramms wird ein Gewichtsteil der Fasermischung den Längen nach sortiert und gemäss Fig. 6 ausgelegt. Dabei kann eine Längenklassen-Einteilung geschehen und innerhalb der Klassen nach Faserquerschnittsabmessungen feinsortiert werden. Die jeweiligen Querschnittsabmessungen in mm2 können bei Bedarf ebenfalls in einem Koordinatensystem dargestellt werden.
Eine Angabe der zugehörigen Materialsorten vervollständigt das Faserdiagramm.
Bei der praktischen Herstellung von erfindungsgemässen Multiphasen-Werkstoffen dient das Faserdiagramm dazu, die optimale Fasermischung aus den verschiedenen Mischungskomponenten, die je durch ihren Anlieferungszustand charakterisiert sind, zu erhalten. Nach empirischen Regeln können so auch bei wechselnden Anlieferungszuständen durch planmässige Korrekturen mittels Variation der Beimischungen gleichwertige Faserdiagramme erzeugt werden, die eine gleichbleibende Werkstoffqualität sicherstellen.
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PATENT CLAIMS
1. Multi-phase material with low impact sensitivity, which consists in one phase of concrete with or without tension-resistant inserts and another phase of fibers, characterized in that the fibers have different lengths and cross sections.
2. Material according to claim 1, characterized in that the fibers consist of different materials, such as steel fibers, glass fibers, mineral fibers and / or chemical fibers.
3. Multi-phase material according to claim 1 or 2, characterized in that the fibers are at least partially coated.
4. Multi-phase material according to claim 3, characterized in that the fibers are coated with metal or plastic.
5. Multi-phase material according to claim 1, characterized in that the inserts consist of steel bars, prestressing steels, ropes or glass thread strands.
6. Multi-phase material according to claim 5, characterized in that the deposits are biased.
7. Multi-phase material according to claims 1 and 6, characterized in that the inserts consist of at least one membrane which is tensile in at least one direction.
8. Multi-phase material according to claim 7, characterized in that the membrane consists of sheet steel.
9. Multi-phase material according to claim 8, characterized in that bolts arranged on the membrane are provided as compound intermediaries.
10. Multi-phase material according to claim 1 to 9, characterized in that the concrete is bonded with synthetic resin.
Multi-phase material with low impact sensitivity, consisting in one phase of concrete with or without tensile strength inserts and in another phase of fibers.
It is known to improve the properties of the most diverse types of concrete by admixing a particular type of fiber. Particularly worth mentioning are steel fiber concrete, steel pin concrete, glass fiber concrete, asbestos cement goods, textile fiber concrete.
Although laboratory tests and field tests have shown that a fiber additive can bring about selective improvements in certain concrete properties that can be useful for an application, fiber concrete has not yet become a significant material in construction practice - apart from asbestos cement products.
This situation is understandable for economic reasons. Adding fibers to the concrete, which is very inexpensive in itself, only gives it the properties of a new material if the fiber content is more than a few percent by weight and the average fiber spacing is less than the diameter of the largest grain. However, the cost of suitable fiber material is unusually high compared to the cost of reinforcing steel with almost the same effect. For this reason, fiber-reinforced concrete has so far not had any economic opportunities in all areas of application that can be technically solved with reinforced concrete.
A fiber admixture to the concrete aggregates can only be done with the compulsory mixers that are not always required and generally requires a special device for adding fibers if segregation phenomena (hedgehog formation) are to be avoided. A steel pin surcharge reduces these disadvantages.
The surfaces of workpieces made of steel fiber concrete, for example, often require additional finishing measures, since the protruding ends of the steel fibers can impair the usability of the concrete. This also has a negative impact on costs.
The well-known example of asbestos cement products and their distribution makes it clear that fiber concrete can very well find its field of application if it is cheaper than conventional materials and offers new technical possibilities.
The invention has for its object to provide a material which provides the known fiber concrete with such additional properties that they can be successfully used, i.e. Replace conventional materials at low cost and provide them with advanced technical options.
According to the invention, this object is basically achieved in that the fibers have different lengths and cross sections. In order to influence the stack diagram and its properties, fiber components of different materials can also be added according to the invention, so that the fiber portion is then dissimilar both geometrically and in terms of material.
In this context, a fiber is understood to be a tensile, longitudinally extended element with a more or less extensive parallel orientation of its molecules to the fiber axis. The cross-sectional dimensions of the fibers are between 10-5 and 10-2 m.
The material according to the invention can be specially adapted for every application: each phase produces special properties which are developed in combination with the other phases. All the peculiarities of the material according to the invention can thus be used optimally and, as a further development, considerably exceeds the known fiber concrete, because additional technical effort makes a higher degree of specialization possible - including avoiding undesirable properties.
When composing a variant of the material according to the invention, both the basic properties of its individual phases and their interactions with the other phases play a role. This network of mutual influences becomes even more complex in that different states of the material according to the invention have to be considered and evaluated. The most important are: raw state of the individual components before mixing, mixing process, reinforcement assembly, workpiece shaping, setting process and hardening process, viscoelastic behavior, resistance to environmental influences, strength properties and limit states.
Starting from the concrete phase, in which the choice of cement type and the type of aggregate (e.g. heavy or light) and the additives (only improvement in fluidity, etc.) play a role, the interaction with all other phases is particularly important, which determines the tensile strength of the cement block influence, weigh.
Even the tendency to develop microcracks can be decisively influenced by a sufficiently dense addition of fibers. In another form, this also applies to the tendency of micro-cracks to widen into hairline cracks.
In normal reinforced concrete, their development into gaping cracks is prevented by proper reinforcement, but their existence is permitted.
With the material according to the invention, it has been shown that systematic construction of a stack diagram of the fiber admixture according to proportion, type of fiber, fiber dimensions, based on the wealth of experience gained, achieves material properties which represent a considerable advance over the known types of fiber concrete
len and their mechanisms have not yet been scientifically clarified. For example, a textile fiber component, in addition to the steel fiber component, among other things.
significant improvements in early strength.
It should also be mentioned that the different types of fibers can be surface-treated in a known manner: for example for hydrophobization or for compatibility with concrete.
According to the invention, the entire fiber portion can be admixed both simultaneously and in individual fractions in succession, so that the various fiber piles (also depending on the typical individual fiber configuration) can be handled and evenly distributed without the formation of hedgehogs.
According to the invention, the multi-phase material can also have tensile strength inserts in the directions of stress, which are obtained, for example, from reinforcing steel, prestressing steel, ropes or glass thread strands. Since, according to the invention, the fiber phase has been optimized by means of the stack diagram so that the frequency of microcracks remains low and the development of hairline cracks is effectively suppressed, much greater elastic deformations can be permitted for the tensile strength inserts under load than are possible with normal reinforced concrete. This means that it is now also possible to use tensile inserts that have either been eliminated due to a modulus of elasticity smaller than that of steel for reinforced concrete or that have large elastic deformations in the area of use due to their high tensile strength.
According to the invention, for example, a slackly inserted prestressing steel reinforcement can therefore be fully utilized without gaping cracks occurring in the area of use. With a prestressing of the tension-resistant inserts according to the invention, it is possible, for example, to work with lower prestressing degrees. Analogous considerations apply to the rope stretch that occurs with ropes and strands. In all cases, however, according to the invention, the tensile inserts act as a real material phase, the behavior of which remains fully reversible, and allow a high degree of utilization of the material strengths.
In a further embodiment of the invention, at least one membrane, which is tensile in at least one direction, is brought into contact with the material. The membrane can be made of sheet metal, for example.
To produce the composite, the inside of the membrane can be coated with an adhesive bridge, for example made of epoxy resin. The membrane can also be profiled in itself, as a result of which its bond area increases and, for example, the tensile capacity in one direction is reduced in the event of a corrugation.
According to the invention, a membrane can also be provided with anchors, for example with welded-on bolts, in order to produce the bond securely.
The invention is explained below with reference to the schematic drawing, for example. Show it:
1 shows a cross section of a plate according to the invention with the fiber portion of a stack diagram and different fiber materials and with a membrane profiled in itself;
Fig. 2 shows the subject of Figure 1, but with anchors that are welded to a flat sheet steel Merubrane.
3 shows the top view of the plate according to the invention according to FIG. 1, with two reinforcement layers in the directions of stress and with an adhesive bridge on a flat membrane;
Fig. 4 is a section along line VI-VI of Fig. 3;
Fig. 5 section V-V of Fig. 3 and
6 shows a possible fiber diagram for the production of the multi-phase material according to the invention.
The plate shown in cross section in Fig. 1 consists of a four-phase material. A first phase 1 consists of a concrete block made of cement stone with additives, which is not particularly clearly shown in the drawing, a second phase 2 made of steel fiber admixture with different lengths and cross-sections, closely arranged with random distribution and orientation, a third phase 3 made of synthetic textile fibers and also arranged a fourth phase 4 made of a self-profiled tensile membrane made of sheet steel.
In Fig. 2, a plate analogous to Fig. 1 is shown, which contains a flat membrane 5, are welded to the return to produce a composite.
The top view of a plate according to FIG. 3 shows two reinforcement layers 7 and 8 in the directions of stress.
The two cross sections in FIG. 4 and in FIG. 5 of FIG. 3 according to VI-VI and V-V show the height positions of the two reinforcement layers 7 and 8 as well as the adhesive bridge 9 for producing the composite with the flat, tensile membrane 10.
The fields of application of the multi-phase material according to the invention are practically unlimited. It is particularly suitable for dynamically stressed components of different shapes, but also for elements that are exposed to various types of stress, the quantification of which is difficult in advance. Stresses of soil mechanical nature, in particular earthquakes, also machine vibrations as well as projectile and impact effects of all kinds are mentioned.
The possible uses of the material according to the invention for ship hulls and containers of all kinds should be particularly emphasized. In the case of complex types of stress, the multi-phase material according to the invention offers a material which is very precisely programmable in its behavior for the special application, since the variations of the individual phases have a very large number of permissible combinations allow with the material composition and so surprising property spectra can be realized economically.
The phase consisting of fibers can be precisely described with the help of an extended fiber diagram (also called a stack diagram). The parameters cross-sectional shape and space curve shape of the fibers are not taken into account because they are irrelevant for the multi-phase material.
To create a fiber diagram, a part by weight of the fiber mixture is sorted according to length and designed according to FIG. 6. A length class can be divided and finely sorted within the classes according to fiber cross-section dimensions. The respective cross-sectional dimensions in mm2 can also be displayed in a coordinate system if required.
An indication of the associated material types completes the fiber diagram.
In the practical production of multi-phase materials according to the invention, the fiber diagram serves to obtain the optimal fiber mixture from the various mixture components, each of which is characterized by the condition in which it is delivered. According to empirical rules, even in the event of changing delivery conditions, equivalent fiber diagrams can be generated by regular corrections by varying the admixtures, which ensure a constant material quality.