DE1609722B1 - Vergussmasse fuer die Verankerung von Zuggliedern und Verfahren zum Einbringen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vergußmasse aus Kör- Es inag vielleicht naheliegend erscheinen, in solnern und erhärtendem Bindemittel für die Veranke- chen Fällen an Stelle von Vergußmetali kalt verrung von Zuggliedern innerhalb des Hohlraumes arbeitbare Kunststoff-Vergußmassen zu verwenden, eines Stützkörpers, z. B. einer Ankerhülse, ins- Damit läßt sich das Problem jedoch nur unbesondere für die Verankerung besenartig gespreiz;- 5 befriedigend lösen, weil auch solche Massen stets ter Drahtbündel. Verankerungen dieser Art sind z. B. eine — wenn auch oft nur geringe — Schwindung aus der deutschen Auslegeschrift 1193 226 bekannt, haben. Hinzu kommt, daß die Drähte durch die Zugnach welcher die aus Körnern und erhärtendem beanspruchung eine ·— wenn auch, wiederum geBindemittel bestehende Vergußmasse eine Betonguß- ringe — Querschnittsverringerung erfahren. Beides masse ist, die als Verpreßmörtel verwendet wird. io bewirkt, daß die Drähte sich bei hoher Zugbeanspru-

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum. . chung leichter aus der Vergußmasse herausziehen

Einbringen der Vergußmasse und schließlich die be-v lassen als diese auf Grund der Festigkeitseigenschaf-

sondere Ausbildung der mit der Vergußmasse zu ten solcher Vergußmassen zu erwarten wäre,

verankernden Zugglieder. Hinzu kommt, daß alle Kunststoffe bei hoher

Beton als Vergußmasse ist nicht frei von Sehwind- 15 Dauerbeanspruchung erhebliche plastische Verfor-

erscheinungen; daß ein Schwinden stattfindet, be- mungen zeigen (langsam fließen), so daß sie, wenn

weist, daß zwischen den Zuschlagkörnern Schichten sie lange Zeiten ununterbrochen belastet werden, zur

aus Zementstein liegen, die im Zuge der Hydratation Kraftübertragung ungeeignet sind,

des Zements schwinden. An sich ist auch bekannt, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese

in Kiesbeton nachträglich das Bindemittel ein- 20 Schwierigkeiten zu vermeiden, aber die Vorteile

zupressen, nämlich bei sogenanntem »Prepact- eines Metällvergusses für die Kraftübertragung bei-

Beton«; derartiger Beton wird aber als Vergußmasse zubehalten,

für Verankerungen bisher nicht verwendet. Die Erfindung besteht darin, daß innerhalb einer

Es ist auch bekannt, gespreizte Drahtbündel in Vergußmasse der oben genannten Art ein dicht ge-

Ankerhülsen mit einem niedrig schmelzenden Metall 25 lagertes Haufwerk von Metallkörnern, den Ver-

zu vergießen. Die in dieser Weise durch Haft- und ankerungshohlraum ausfüllend, in an sich bekannter

Klemmwirkung zugfest an das Drahtbündel an- Weise Stützgewölbe zwischen der Innenfläche des

geschlossene Hülse wird ihrerseits wieder in bekann- Stützkörpers und den Zuggliedern bildet,

ter Weise, z. B. durch Anschrauben oder Anklemmen Das Bindemittel hält die Metallkörner in ihrer

oder nur durch Abstützen mit dem Baukörper ver- 30 stabilen Lagerung und vereinigt sie zu einem trag-

bunden. Solche Verankerungen sind z. B. im Stahl- fähigen Stützgerüst. Da sich die Metallkörner in der

bau-Handbuch, Band 2, herausgegeben vom Deut- Masse berühren, zeigt die aus den Metallkörnern und

sehen Stahlbauverband, Köln, 1947, S. 547 be- dem Bindemittel zusammengesetzte Masse keine

schrieben und dort in Bild 39 dargestellt. . ._. - Schwindung. Da wiederum das Bindemittel nur die

Bei dieser bekannten Verankerung von Drähten 35 Zwischenräume zwischen den dicht gelagerten Körgeht nifolge der durch das schmelzflüssige Verguß- nern ausfüllt, bleiben die plastischen Verformungen metall verursachten Erhitzung der Drahtenden die gering,

Drahtfestigkeit nicht unerheblich zurück. Weiter ent- Das Metall, aus dem- die Metallkörner bestehen, stehen beim Vergießen mit Metall leicht größere Luft- ist beispielsweise Stahl. Da die Körner durch das blasen (Lunker), die ein sattes Ausfüllen der feinen 40 Bindemittel dicht eingeschlossen sind, braucht man Hohlräume mit Vergußmetali beeinträchtigen und kerne teueren rost- oder korrosionssicheren Legierundamit "das gleichmäßige Anschließen aller Drähte er- gen. Je nach den besonderen Anforderungen des Anschweren. Die Erfahrung hat gezeigt, daß auch bei Wendungsfalles kommen aber auch weichere Metalle sorgfältigem Vergießen des öfteren einzelne Drähte als Stahl und sogar Blei in Frage. Verwendet man im Vergußmetali gleiten, also ihre Lage ändern, was 45 Blei, so wird durch die später auftretende Pressung zu unerwünschten Kraftumlagerungen innerhalb des eine besonders dichte Lagerung erzielt.
Drahtbündels führt und die Sicherheit der Veranke- Verschiedene Ausführungsformen ergeben sich, je rung vermindert. Weiter hat sich gezeigt, daß das un- nachdem, ob die Metallkörner Kugelform oder eine vermittelte Übergehen der Drähte in das Verguß-- abgerundete, längliche Form haben oder kantig sind, metall die Tragfähigkeit an dieser Stelle gegenüber 50 Mit kantigen Metallkörnern kann eine vorteilhafte oft wiederholten Belastungen(Dauerschwingfestigkeit) gegenseitige Verzahnung erzielt werden,
beträchtlich herabsetzt. Die Korngröße liegt zweckmäßig zwischen 0,1

Gerade die Dauerschwingfestigkeit der Veranke- und 5 mm; in besonderen Fällen kommen auch rung ist für die wirtschaftliche Verwendung von größere Metallkörner in Betracht. Im allgemeinen Drahtbündeln von besonderer Bedeutung. Draht- 55 verwendet man Körner von unten sich im wesentbündel werden z. B. als Tragkabel von Hängebrücken liehen gleicher Größe. Es ist aber auch möglich, oder bei den heute häufig gebauten Schrägkabel- Mischungen gestufter Korngrößen zu verwenden, die brücken verwendet. Durch das immer kleiner wer- besonders hohlraumarm sind. Beim Einbringen der denden Eigengewicht moderner Brückenkonstruktio- Vergußmasse ist dann darauf zu achten, daß die nen und die stetig zunehmende Verkehrsbelastung 60 hohlraumarme Kornabstufung nicht gestört wird,
unterliegen die Tragkabel sich ständig wiederholen- Eine Ausführungsform ist durch die Verwendung den, großen Spannungsänderungen, die über der eines Bindemittels aus reaktionshärtenden Kunst-Dauerschwingfestigkeit liegen und somit zu Dauer- stoffen gekennzeichnet, vorzugsweise aus der Gruppe brächen im Verankerungsbereich führen können. _y der Epoxydharze, Polyesterharze oder Polyurethan-

Diqser.v Erscheinungen, -.erfordern eine größere 6g harze. Bei einer anderen Ausführungsform wird ein

Dimensionierung der Drähtsfeiie, als der eigentlichen Bindemittel aus der Gruppe der elastomeren Stoffe

Drahtfestigkeit entspricht, was Mehrkosten und zu- verwendet. Eine andere Ausführungsform liegt darin,

sätzliche Konstruktionsprobleme mit sich bringt. ein Bindemittel aus der Gruppe der thermoplastischen

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Stoffe zu verwenden, eine noch andere darin, daß ein länge quer gepreßt. Die Drähte geben mit wachsender anorganisches Bindemittel, nämlich eine Zement- Zugkraft und damit wachsender Querpressung ihre Suspension verwendet wird. Zu den thermoplastischen Kräfte immer mehr längs ihrer Mantelfläche auf das Massen zählen außer Kunstharzen auch Bitumen, umgebende Stützgerüst ab. Damit ist eine verhältnis-Peche u. dgl. Eine Zementsuspension eignet sich ins- "5 mäßig stetige Kraftabgabe möglich, die sich besonders besondere dann als Bindemittel, wenn später keine bei Dauerschwingbeanspruchung sehr günstig auf die Schwingungsbeanspruchungen auftreten. Tragfähigkeit der Drähte auswirkt.

Die Erfindung liegt weiter in einem Verfahren zum Bei der erläuterten Formgebung der Drahtenden

Einbringen einer Vergußmasse der beschriebenen Art und geeigneter Ausbildung der Innenflächen des in den Verankerungshohlraum, das dadurch gekenn- io Stützkörpers, z. B. einer umgebenden Hülse, die eine zeichnet ist, daß zuerst die Metallkörner in den Hohl- entsprechende Kernform ergibt, lassen sich die vom raum eingeschüttet und vorzugsweise gerüttelt wer- Bindemittel zu übernehmenden Kraftanteile so klein den, worauf das Bindemittel in flüssigem Zustand von halten, daß der Einfluß der plastischen Verformbarunten her in den Hohlraum eingeleitet wird. Das Ein- keit des erhärteten oder abgebundenen Bindemittels rütteln dient zur Erzielung höchster Lagerungsdichte. 15 bedeutungslos bleibt.

Statt durch Rütteln kann insbesondere bei länglichen Um die Ausbildung der durch metallische Pressung

Metallkörnern eine dichte oder geordnete Lagerung der Körner der Vergußmasse gesicherten Druckauch auf magnetischem Wege erreicht werden. Das streben zu fördern, die sich bei der späteren Zugvon unten her im flüssigen Zustand eingeleitete beanspruchung der verankerten Glieder als tragfähig Bindemittel füllt aufsteigend die Hohlräume zwischen 20 erweisen, kann es zweckmäßig sein, den z. B. in einer den Metallkörnern, bis es an der Oberfläche der zu- Stahlhülse gebildeten Verankerungsraum konisch auserst eingefüllten und danach verdichteten Metall- zubilden und zwar so, daß er sich in Richtung der auf körnerschüttung erscheint. die zu verankernden Glieder wirkenden Zugkräfte

Ein anderes erfindungsgemäßes Verfahren zum verjüngt. Um eine starke Pressung der Körnerpackung Einbringen einer Vergußmasse der beschriebenen 25 zu erzielen, kann es aber auch zweckmäßig sein, die Art in den Verankerungshohlraum ist dadurch ge- Wandflächen eines konischen Verankerungsraums, kennzeichnet, daß die Metallkörner in das in flüssi- z. B. einer Verankerungshülse, mit einem Antihaftgem oder thixotropem Zustand befindliche Binde- mittel zu behandeln. Dadurch wird erreicht, daß mittel eingemischt werden und die so hergestellte durch den auf die verankerten Glieder einwirkenden Mischung (Suspension) in den Verankerungshohlraum 30 Zug der Verankerungskeil tiefer in den konischen eingebracht wird. Dadurch wird verhindert, daß sich Verankerungsraum hineingezogen und die Querdie Metallkörner zu schnell, d. h. bevor die als Ge- pressung im Verankerungsbereich erhöht wird, misch der Metallkörner mit dem Bindemittel her- Wie oben bereits kurz erwähnt, braucht die Vergestellte Vergußmasse in den Verankerungshohlraum gußmasse nicht aus einer einheitlichen Mischung von eingebracht ist, absetzen. Nach dem Einbringen der 35 Metall-, insbesondere Stahlkörnern, und einem Bindeaus den Metallkörnern und dem flüssigen oder in mittel zu bestehen, sondern es lassen sich zusätzliche thixotropem Zustand befindlichen Bindemittel be- vorteilhafte Wirkungen durch die Verwendung abstehenden Vergußmasse in den Verankerungshohl* gestufter Massen erzielen. Um die Stufung in einraum wird das Absetzen der Metallkörner wieder fächer Weise zu erzeugen, kann man z. B. Vervorteilhaft durch Rütteln unterstützt. Auf diese Weise 40 ankerungshülsen für Drahtbündel nach vorläufiger ergibt sich eine dichte Lagerung und eine gegenseitige Festlegung der gespreizten Drahtenden mit dem er-Abstützung der Metallkörner. weiterten Konus nach unten aufhängen und durch

Man kann sich die Kraftübertragung von den eine oben angebrachte Öffnung zunächst Stahlkugeln Drähten eines mit der erfindungsgemäßen Verguß- von z. B. 2,5 mm Durchmesser bis zur Füllung des masse verankerten Drahtbündels gegenüber dem um- 45 Hohlraumes zu zwei Fünftem einrieseln lassen. Dann gebenden Stützkörper, der, wenn er nicht vom Beton werden kleinere Kugeln von beispielsweise 1,5 mm des Baukörpers selbst gebildet ist, z. B. aus einer Durchmesser bis zur Füllung von vier Fünftem des Stahlhülse bestehen kann, etwa wie folgt vor- Hohlraumes eingeführt und durch Einrütteln in stellen. dichteste Lagerung gebracht. Anschließend wird

Beginnt unter der Belastung eine Verschiebung der 50 dann durch eine unten angebrachte Öffnung das Drähte gegenüber dem Stützkörper, so tritt sogleich flüssige reaktionshärtende Bindemittel eingeführt, und eine Sperrwirkung ein. In dem dicht gelagerten zwar so viel, bis alle Hohlräume des Verankerungs-MetaUkorn-Haufwerk bilden sich Streben zwischen raums gefüllt sind.

den Drahten und dem Stützkörper aus, da ein Aus- Es wird auf diese Weise erreicht, daß die hochweichen der Metallkörner quer zur Druckrichtung 55 empfindlichen Drähte im Bereich der Austrittsdurch das Bindemittel verhindert wird. Die Sperr- Öffnung nur in dem im Vergleich zu Stahl weichen wirkung wird noch erhöht, wenn, wie es in weiterer Kunststoff-Bindemittel sitzen und in diesem kriti-Ausbildung der Erfindung vorgesehen ist, die mit der sehen Bereich keinerlei Druck durch die Stahlkugeln Vergußmasse nach dem erfindungsgemäßen Ver- auftritt. Durch den allmählichen Übergang von fahren zu verankernden Zugglieder, nämlich Drähte, 60 flexibler Kunststoffmasse zu dicht gepackter Stahl-Stäbe, Bolzen od. dgl. in ihrem in der Vergußmasse kugelmasse wird eine sich über' einen längeren Weg liegenden Bereich, vorzugsweise an ihrem Ende, ein erstreckende, besonders günstige Krafteinleitung und Gleiten verhindernde Querschnittsänderungen, z. B. damit eine so hohe Schwingbreite erzielt, wie sie bei Verdickungen oder sonstige Profilierungen oder WeI- Metallverguß bis jetzt noch nicht erreicht werden lungen aufweisen. 65 konnte.

Infolge der im allgemeinen schräg zur Zugrichtung Die Zeichnung zeigt verschiedene Ausführungs-

der Drähte verlaufenden Druckstreben werden die formen von mit der erfindungsgemäßen Vergußmasse Drähte auf einem großen Teil ihrer Verankerungs- nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten

Verankerungen von erfindungsgemäß ausgebildeten zu verankernden Gliedern.

Fig. 1, 3 und 5 stellen Längsschnitte durch Verankerungen und

Fig. 2 und 4 zugehörige Querschnitte durch die unteren Bereiche der Verankerungskörper dar.

Bei dem Beispiel nach Fig. 1 und 2 ist ein Bündel aus Drähten 1 in einer zylindrischen Aussparung 13 eines Bauteiles? aus Beton verankert. Die Drähte1 des Drahtbündels sind in dem durch die Wandungen 6 der Aussparung 13 begrenzten Verankerungsbereich gespreizt und an ihren Enden mit Verdickungen 2 versehen. Der durch die zylindrische Aussparung 13 gebildete Hohlraum wird zunächst von oben her mit Metallkörnern bis zu einer durch Rechnung oder Versuch bestimmten Höhe gefüllt. Anschließend wird diese Metallkörnerfüllung so behandelt, daß eine dichte Lagerung der Körner entstehtj vorzugsweise wird die Füllung gerüttelt. Dann wird von unten durch eine in einer Abschlußplatte 14 vorgesehene Einfüllöffnung S Bindemittel in den Hohlraum 13 eingepreßt. Das Bindemittel füllt alle Hohlräume zwischen den Metallkprnem und den in diese eingebetteten gespreizten Drähten 1 aus.

In dem in Fig. 1 oberen Bereich desDrahtbündels, in dem die Drähte 1 nicht oder nur unwesentlich gespreizt sind, geht das Drahtbündel durch eine zylindrische Ausnehmung 15 des Bauteils 7 hindurch, die einen kleineren Durchmesser hat als die Aussparung 13. In diesen Bereich der Ausnehmung 15 reicht die Verankerungsmasse aus Metallkörnern und Bindemittel nicht hinein. Die Ausnehmung 15 ist vielmehr mit einer nur aus Bindemittel bestehenden Füllung 4 ausgefüllt, die die Drähte 1 einbettet.

Bei dem Beispiel nach Fig. 3 und 4 ist eine besondere, in einen Baukörper einzusetzende stählerne Hülse 9 vorgesehen, in der die Drähte 1 eines Drahtbündels ihrerseits verankert sind. Die Drähte 1 sind hier im Bereich ihrer gespreizten Enden, die in dem von der Hülse 9 gebildeten, von Wandungen 6' begrenzten Hohlraum 16 liegen, mit Wellungen 8 versehen. Der Verankerungshohlraum 16 wird von oben her mit Metallkörnern gefüllt bis etwa zu der Stelle, wo die Spreizung der Drähte 1 des Drahtbündels beginnt. Danach wird das Bindemittel durch die über dem Boden der Hülse 9 vorgesehene Einfüllöffnung 5' eingepreßt. Das Bindemittel steigt dabei bis zur Oberkante der Hülse9 an. Der in Fig. 1 bis 4 gekreuzt schraffierte Bereich 3 ist mit der aus Metallkörnern und Bindemittel gebildeten Vergußmasse gefüllt, der einfach schraffierte Bereich dagegen mit einer nur aus Bindemittel bestehenden Füllung. Gegen die bei Zugbeanspruchung der Drähte 1 in Pfeilrichtung auftretende Kraft wird die Verankerungshülse 9 an ihrer Oberseite im Bauwerk abgestützt, das die ebenfalls durch Pfeile angedeuteten Reaktionskräfte auf die Hülse ausübt. In ihrem oberen Bereich, in welchem die Drähte 1 durch die Hülse nach außen hindurchgehen, ist die Hülsenöffnung enger, als im Bereich des Hohlraumes 16.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist eine innen und in ihrem in Fig. 5 oberen Teil auch außen konische Ankerhülse 12 vorgesehen. Die Drähte 1 des zu verankernden Drahtbündels, die. innerhalb des von der Hülse 12 umschlossenen korüschen Hohlraumes gespreizt sind, haben an ihren Enden mehrfach angeordnete Verdickungen 2' oder Verdickungen U₃ vor die Unterlegscheiben 17 gelegt sind. Der in Fig. 5 Kreuzschraffur aufweisende Bereich 3 ist init Verankerungsmasse, der einfach schraffierte Bereich 4 nur mit Bindemittel gefüllt. Das Bindemittel wird durch die Öffnung 5" eingepreßt. Gegen Zugbeanspruchung der Drähte 1 in Richtung des eingezeichneten Pfeiles wird die Verankerungshülse 12 von ihrer in Fig. 5 unteren Seite her durch eine in sie eingeschraubte Zugstange 10 gehalten. In F i g. 5 ist angedeutet, daß die Einbindelänge der einzelnen Drähte 1 in der Vergußmasse verschieden groß gewählt werden kann.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Vergußmasse aus Körnern und erhärtendem Bindemittel für die Verankerung von Zuggliedern innerhalb des Hohlraumes eines Stützkörpers, z. B. einer Ankerhülse, insbesondere für die Verankerung besenartig gespreizter Drahtbündel, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Vergußmasse ein dichtgelagertes Haufwerk

--_-_ von Metallkörnern, den Verankerungshohlraum ausfüllend, in an sich bekannter Weise Stütz- gewölbe zwischen der Innenfläche des Stützkörpers und den Zuggliedern bildet.

2. Vergußmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallkörner Kugelform

.haben.

3. Vergußmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallkörner eine abgerundete, längliche Form haben.

4. Vergußmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallkörner kantig sind.

5. Vergußmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bindemittel aus reaktionshärtenden Kunststoffen verwendet wird, vorzugsweise aus der Gruppe der Epoxydharze, Polyesterharze oder Polyurethanharze,

6. Vergußmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bindemittel aus der Gruppe der elastomeren Stoffe verwendet wird.

7. Vergußmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bindemittel aus der Gruppe der thermoplastischen Stoffe verwendet wird.

8. Vergußmasse nach einem der Ansprüche 1 -...bis-4,- dadurch gekennzeichnet, daß ein anorganisches Bindemittel, nämlich Zementsuspension, verwendet wird.

9. Verfahren zum Einbringen der Vergußmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche in den Verankerungshohkaum, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst die Metallkörner in den Hohlraum eingeschüttet und vorzugsweise gerüttelt werden, worauf das Bindemittel in flüssigem Zustand von unten her in den Hohlraum eingeleitet wird.

10. Verfahren zum Einbringen der Vergußmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche in den Verankerungshohlraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallkörner in das in flüssigem oder thixotropem Zustand befindliche Bindemittel eingemischt werden und die so hergestellte Mischung (Suspension) in den Verankerungshohlraum eingebracht wird.

11. Mit der Vergußmasse nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 8 nach dem Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10 zu ver-

ankernde Zugglieder, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugglieder, nämlich Drähte, Stäbe, Bolzen od. dgl. in ihrem in der Vergußmasse liegenden Bereich, vorzugsweise an ihrem Ende, ein Gleiten verhindernde Querschnittsänderungen, z. B. Verdickungen, aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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