DE19753784A1 - Befestigungsmittel für einen Ankerbolzen - Google Patents
Befestigungsmittel für einen AnkerbolzenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Befestigungsmittel zum An
bringen eines Ankerbolzens in einem Bauteil aus Beton,
Gestein oder dergleichen, wobei in ein zylindrisches
Bohrloch eine mit Verbundmörtel gefüllte und beim Ein
bringen des Ankerbolzens zerstörbare Patrone eingesetzt
ist, und der Verbundmörtel aus einem Harz, einem
Härter, einem Quarz und einem Füllstoff besteht.
Derartige Ankerbolzen sind bekannt und gewährleisten
keine sichere Befestigung derselben in der Rißzone
einer Decke. Verläuft ein Riß im Bauwerk durch das
Bohrloch, in dem der Ankerbolzen eingemörtelt ist, so
kann es bei einem Aufweiten des Bohrloches infolge des
sich öffnenden Risses dazu kommen, daß der Riß entlang
dem Umfang der um die Ankerstange gebildeten Mörtel
schale also der Bohrlochwand läuft und sich dabei die
Verbindung der Mörtelschale mit dem Bauwerk löst, so
daß der Ankerbolzen mit der Mörtelschale herausfallen
kann.
In der WO-A-8807141 und der WO-A-8807142 wird vorge
schlagen, die Mantelfläche des Befestigungsabschnittes
des Ankerbolzens reibungsarm und wenig haftend aus zu
bilden, um beim Auftreten eines Risses durch die
Mörtelschale ein Ablösen der Mörtelschale von der Bohr
lochwand zu verhindern und statt dessen eine Verschie
bung der Ankerstange gegenüber der Mörtelschale möglich
zu machen. Durch diese axiale Bewegung der Ankerstange
soll ein Spreizdruck auf die Mörtelschale ausgeübt wer
den, um sie aufzuweiten und damit ein Herausfallen der
Ankerstange aus dem Bohrloch im Bauwerk zu verhindern.
Die EP 0 426 951 offenbart eine mit axial angeordneten
Spreizkonen versehene Ankerstange, bei der ein auf
ihrem Befestigungsabschnitt aufschiebbarer Käfig vorge
sehen ist, der über mehrere sich axial erstreckende und
in drei Verjüngungen zwischen den Spreizkonen im Quer
schnitt radial hineinragende flache Trennstege verfügt,
die den Ringraum um den Befestigungsabschnitt unterbre
chen, um ein Nachspreizen der ausgehärteten Masse durch
Bilden von Mörtelschalensegmenten zu ermöglichen.
Schließlich ist aus der EP 0348 545 eine Ankerbefesti
gung bekannt, bei der ein Rundstab mit schrägen oder
schraubenförmigen Rippen profiliert ist, die sich in
ein im Beton oder Fels vorgesehenes Sackloch erstrecken.
Der Zwischenraum zur Bohrlochwand wird mit einem
aushärtbaren flüssigen Bindemittel und Feststoffen aus
gemörtelt, so daß die Ankerstange durch Formschluß
festgelegt ist. Bei einer infolge eines Risses entste
henden Aufweitung des Bohrloches wird der Formschluß
durch selbsthemmende Verkeilung von zusätzlichen Ele
menten hergestellt, indem die für die Verkeilung am
Stab ausgebildete geneigte Fläche die Elemente gegen
die Lochwand verspannt und damit die Verspannung des
ausgehärteten Mörtels gesichert sein soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befesti
gungsmittel für einen Ankerbolzen der eingangs genann
ten Art so auszubilden, daß auch bei einer Rißbildung
durch das Bohrloch und damit auftretenden Aufweitung
derselben, eine zuverlässige Befestigung des Verbund
mörtels im Bohrloch sichergestellt ist.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zur ge
zielten Schwächung der Verbundkräfte im Verbundmörtel,
der Verbundmörtel mit dünnschichtig ausgebildeten und
eine große Oberfläche aufweisenden Störteilchen dotiert
ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind diese Teil
chen als dünne, länglich geformte Streifen ausgebildet,
die einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt
aufweisen, dessen Höhe um ein Vielfaches größer ist als
seine Dicke.
Umfangreiche Versuche haben zu dem überraschenden Er
gebnis geführt, daß durch diese Maßnahme der Verlauf
eines Risses im Bereich eines im Verbundmörtel sitzen
den Ankerbolzens gezielt beeinflußt werden kann. Durch
die Dotierung des Verbundmörtels mit den streifen- oder
plättchenförmigen Störteilchen wird eine gewollte be
stimmte Schwächung der inneren Kräfte des Verbund
mörtels erzielt. Die Folge davon ist, daß aufgrund des
kleineren Durchmessers des Ankerbolzens gegenüber dem
größeren Bohrlochdurchmesser und der Werkstoffbeschaf
fenheit des Ankerbolzens ein im Umgebungsbeton auftre
tender Riß durch den Verbundmörtel um den Ankerbolzen
herum verläuft. Das bedeutet, die Verbindung zwischen
dem Verbundmörtel und der Bohrlochwand wird nicht ge
stört.
Im Gegenteil führt das durch den Riß entstandene Los
lösen des Ankerbolzens von dem Verbundmörtel zu einer
gewissen axialen Beweglichkeit des Ankerbolzens im Ver
bundmörtel, so daß aufgrund der konischen bzw. kegel
förmig ausgebildeten Flächen radial nach außen wirkende
Kräfte entstehen, die den Verbundmörtel zusätzlich
gegen die Bohrlochwand drücken.
Damit wird der Sitz des Verbundmörtels im Bohrloch ver
stärkt und ein Lösen desselben verhindert.
Die Dotierung des Verbundmörtels mit den Störteilchen
bewirkt eine Herabsetzung der Biegezugfestigkeit des
Verbundmörtels, vermindert seine Druckfestigkeit jedoch
nur in vernachlässigbarer Weise.
Da die streifen- oder plättchenförmigen Störteilchen
aus einem Kunststoff, vorzugsweise einem Polyäthylen-
Kunststoff bestehen, findet keine chemische Verbindung
zwischen ihnen und dem Verbundmörtel statt, so daß in
folge der großen Oberfläche der Störteilchen Gleitpro
zesse im Verbundmörtel ablaufen, die den Rißverlauf in
der gewollten Weise beeinflussen.
Die weiteren Merkmale sind anhand von in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsformen der Erfindung beschrie
ben. Die Zeichnung zeigt in der
Fig. 1 den Verlauf einer Rißbildung im Beton durch die
Stelle eines im Beton befestigten Ankerbolzens
gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2 den Verlauf einer Rißbildung im Beton durch die
Stelle eines im Beton befestigten Ankerbolzens
gemäß der Erfindung,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung
und
Fig. 5a bis 5d Ausführungsformen der erfindungsge
mäßen Störteilchen.
Bei bekannten Ankerbolzenbefestigungen ist bei einer
Rißbildung im Beton beobachten, daß wie in der
Fig. 1 dargestellt der Verlauf des Risses nach dem Ein
treten in den Verbundmörtel zwischen demselben und der
Wand des Bohrloches verläuft. Durch die Aufweitung des
Bohrloches wird der Verbundmörtel von der Bohrlochwand
gelöst, so daß der Ankerbolzen samt dem Verbundmörtel
aus dem Bohrloch herausfällt.
Dies soll mit der Erfindung vermieden werden. Versuche
haben zuverlässig gezeigt, daß mittels einer gezielten
Dotierung des Verbundmörtels mit Störteilchen eine ge
wollte Schwächung desselben hinsichtlich seiner inneren
Verbundkräfte erzielbar ist. Diese Schwächung wirkt
sich insbesondere im Bereich der Oberfläche des Anker
bolzens 13 aus, was zur Folge hat, daß bei einem im Be
ton auftretenden Riß 20, dessen Verlauf gezielt zwi
schen dem Verbundmörtel 11 und dem Ankerbolzen 13 ver
läuft. Damit bleibt die Haftung zwischen dem Verbund
mörtel 11 und der Wand 14 des Bohrloches 15 erhalten,
und der feste Sitz des Verbundmörtels bestehen.
Bei weitem nicht so kritisch ist der Rißverlauf zwi
schen Verbundmörtel und Ankerbolzen, weil durch eine
geeignete Formgebung des Ankerbolzens 13, wie in den
Fig. 3 und 4 dargestellt, bei der der im Verbundmörtel
11 sitzende Abschnitt des Ankerbolzens mit axial hin
tereinander angeordneten Konen 16 (Fig. 3) bzw. mit
einer axial wendelförmig verlaufenden Kegelfläche 17
versehen ist, bei losem Ankerbolzen 13 über die Schräg
flächen 18 der Konen bzw. Kegel eine Kraftkomponente
durch den Verbundmörtel 11 gegen die Wand 14 des Bohr
loches 15 gerichtet wird, was sozusagen den Ankerbolzen
13 im Verbundmörtel 11 verspannt und hält. Dabei sind
die kleinen Durchmesser der Konen 16 bzw. die Kegel
fläche 17 der wendelförmig verlaufenden Ausführung der
Bohrlochöffnung 19 zugekehrt.
Der gezielte Verlauf des Risses 20 wird erreicht durch
die Dotierung des Verbundmörtels 11 mit aus Kunststoff,
vorzugsweise Polyäthylen, bestehenden Störteilchen 12,
die bei kleinen Abmessungen eine große Oberfläche auf
weisen. Bei einem rechteckförmigen Querschnitt von
streifenförmigen Störteilchen 12 ist ein Verhältnis von
Dicke zu Höhe von 1 : 10 bis 1 : 30 durchaus sinnvoll.
In den Fig. 5a bis 5d sind mögliche Ausführungsformen
der Störteilchen 12 dargestellt.
Die einfachste Form zeigt die Fig. 5a, indem das Stör
teilchen 12 als im Querschnitt rechteckförmiger Strei
fen ausgebildet ist.
In der Fig. 5b besteht das Störteilchen 12' aus einem
gewellt ausgebildeten Streifen.
Die Fig. 5c zeigt ein Störteilchen 12 mit einem wendel
förmig aufgerollten Streifen. Auch ein plättchenförmi
ges Störteilchen 12''' kann verwendet werden, wie die
Fig. 5d zeigt.
Von Bedeutung ist, daß die Störteilchen 12 klein und
mit einer großen Oberfläche ausgebildet sind.
Claims (8)
1. Befestigungsmittel zum Anbringen eines Ankerbolzens
in einem Bauteil aus Beton, Gestein oder derglei
chen, wobei in ein zylindrisches Bohrloch eine mit
Verbundmörtel gefüllte und beim Einbringen des An
kerbolzens zerstörbare Patrone eingesetzt ist, und
der Verbundmörtel aus einem Harz, einem Härter,
einem Quarz und einem Füllstoff be
steht, dadurch gekennzeich
net, daß zur gezielten Schwächung der Verbund
kräfte im Verbundmörtel, der Verbundmörtel mit dünn
schichtig ausgebildeten und eine große Oberfläche
aufweisenden Störteilchen (12) dotiert ist.
2. Befestigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Störteilchen (12) als dünne, läng
lich geformte Streifen ausgebildet sind, die einen
im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt aufwei
sen, dessen Höhe über ein Vielfaches größer ist als
seine Dicke.
3. Befestigungsmittel nach den Ansprüchen 2 und 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Störteilchen aus im
Querschnitt rechteckförmigen gewellten Streifen
(12') bzw. wendelförmig gerollten Streifen (12'')
bestehen.
4. Befestigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Störteilchen als runde, ovale oder
vieleckige Plättchen (12''') ausgebildet sind.
5. Befestigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Querschnittsverhält
nis Dicke zu Höhe der Störteilchen (12) in einem Be
reich von 1 : 10 bis 1 : 30 liegt.
6. Befestigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Störteilchen (12)
aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus einem Poly
äthylen-Kunststoff bestehen.
7. Befestigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der im Bereich des Verbundmörtels (11)
angeordnete Abschnitt des Ankerbolzens (13) mit
axial hintereinander angeordnete Konen (16) versehen
ist, deren kleinerer Durchmesser der Bohrlochöffnung
(19) zugekehrt ist.
8. Befestigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der im Bereich des Verbundmörtels (11)
angeordnete Abschnitt des Ankerbolzens (13) mit
einer wendelförmig verlaufenden Kegelfläche (17)
versehen ist, deren Kegelfläche der Bohrlochöffnung
(19) zugekehrt ist.
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DE19753784C2 DE19753784C2 (de) | 2001-08-16 |
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DE (1) | DE19753784C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ300864B6 (cs) * | 2005-06-16 | 2009-08-26 | Gavenda@Miloš | Zpusob spojování kamenných dílcu a prostredek k uskutecnení zpusobu spojování |
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DE3207867A1 (de) * | 1982-03-05 | 1983-09-15 | Winfried Dipl.-Ing. 6365 Rosbach Schnabel | Beton- oder felsverankerung als klebeanker |
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WO1988007142A2 (en) * | 1987-03-18 | 1988-09-22 | Upat Gmbh & Co. | Anchoring bar for a hydraulic mortar |
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EP0426951A2 (de) * | 1989-11-04 | 1991-05-15 | UPAT GMBH & CO | Ankerstange |
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1997
- 1997-12-04 DE DE1997153784 patent/DE19753784C2/de not_active Expired - Fee Related
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