DE4109706C2

DE4109706C2 - Betoneinbauelement

Info

Publication number: DE4109706C2
Application number: DE4109706A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dipl Ing Penzkofer
Original assignee: Max Frank GmbH and Co KG
Current assignee: Max Frank GmbH and Co KG
Priority date: 1990-05-17
Filing date: 1991-03-23
Publication date: 1994-06-30
Anticipated expiration: 2011-03-24
Also published as: DE4109706A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Betoneinbauelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Unter "Betoneinbauelement" ist im Sinne der Erfindung ganz allgemein ein Bauteil für den Betonbau zu verstehen, welches zumindest in einem Teilbereich aus Stahl gefertigt ist und an diesem Teilbereich wenigstens eine Fläche aufweist, mit der das Betoneinbauelement bei seiner Verwendung in Beton bzw. Zement eines Bauwerkes eingebettet bzw. verankert wird. Derartige Betoneinbauelemente können die unterschiedlichste Funktion und damit auch die unterschiedlichste Ausbildung aufweisen. So sind beispielsweise derartige Einbauelemente Abschalungen in Form von verlorenen Schalungselementen, wie Elemente von Köcherschalungen, Rippenstreckmetall, Verwah rungselemente von sog. Bewehrungsanschlüssen usw. Weiterhin sind Betoneinbauelemente beispielsweise Stäbe für Mauer stärken oder Schalungsanker, d. h. beispielsweise stabförmige Elemente, die dazu verwendet werden, um zwei einander gegenüberliegende Schalungswände einer Betonschalung in einem vorgegebenen Abstand usw. zu halten.

Ein Problem bei Betoneinbauteilen bzw. -elementen besteht grundsätzlich darin, daß vielfach am Übergang zwischen dem Betoneinbauelement und dem angrenzenden Beton bzw. Zement ein vor allem auch feuchtigkeitsdichter Abschluß nicht oder aber nur mit besonderen Maßnahmen gewährleistet werden kann.

Bekannt ist ein nichtmagnetisches Stahlmaterial (DE-OS 29 08 575), welches mit einem Überzug versehen ist, der Zink, Aluminium und/oder Zinn enthalten kann. Dieser Überzug dient als Korrosionsschutz.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Betoneinbauelement aufzuzeigen, bei welchem ein besonders dichter Abschluß bzw. Übergang auch zwischen Betoneinbauelement und Beton bzw. Zement sichergestellt ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Betoneinbauelement ent sprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.

Der Erfindung liegt dabei u. a. die Erkenntnis zugrunde, daß durch eine besonders innige und feste Einbettung des Beton einbauelements im Beton bzw. im Zement Probleme hinsichtlich der Dichtigkeit vermieden werden. Diese besonders innige und feste Einbindung dadurch erzielt wird, daß die Schicht aus Aluminium bzw. aus der Aluminiumlegierung mit dem freien Kalk des Zementes unter Mitwirkung von Sauerstoff zu einem Calciumaluminat reagiert, welches die feste und dichte Einbindung des Betoneinbauelements gewährleistet, so daß insbesondere auch bei statischen oder dynamischen Belastungen sich keine Risse usw. am Übergang vom Beton zum Einbauelement ergeben.

Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Betoneinbau elementes wird also eine Betonkonstruktion erhalten, in der dieses Einbauelement fest und dicht eingebunden ist, und zwar derart, daß auch bei statischen oder dynamischen Belastungen sich Risse usw. am Übergang vom Beton zum Einbauelement nicht ergeben.

Bei der Erfindung ist die Dicke der Aluminiumschicht bzw. der Schicht aus der Aluminiumlegierung so gewählt, daß beim Abbinden des Betons eine ausreichende Calciumaluminat-Bildung auftritt und bei Abschluß dieser Reaktion allenfalls nur noch eine Restschicht aus Aluminium bzw. aus der Aluminiumlegie rung mit sehr geringer Dicke verbleibt.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter ansprüche.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel in Form eines Bewehrungsanschlusses näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 im Querschnitt einen Bewehrungsanschluß bzw. eine zum Einsetzen in eine Schalung für ein Betonbauteil dienende Vorrichtung;

Fig. 2 und 3 eine Teillänge der in einem zuerst erstellten Betonbauteil eingebetteten Vorrichtung im Längsschnitt bzw. einen Querschnitt ähnlich der Fig. 1, jedoch zusammen mit zwei aneinander anschließenden Beton bauteilen;

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie I-I der Fig. 1.

In den Figuren ist 1 ein Bewehrungsanschluß, d. h. eine zum Einsetzen in eine Schalung für ein Betonbauteil dienende Vorrichtung, die im wesentlichen aus einem kasten- oder profilförmigen Verwahrungselement 2 sowie aus mehreren jeweils aus Längen aus Betonstahl durch Biegen hergestellten, U-förmigen Bügeln oder Bewehrungsstäben 3 besteht.

Das Verwahrungselement besitzt im wesentlichen einen Boden 4 und zwei einstückig mit diesem Boden durch Abwinkeln herge stellte Schenkel 5, die über eine gemeinsame Seite des Bodens 4 wegstehen und mit diesem einen spitzen Winkel derart einschließen, daß sich für das Verwahrungselement 2 ein schwalbenschwanzförmiges Profil ergibt. Jeder Bewehrungsstab 3 besitzt zwei Schenkel 6, die über einen Jochabschnitt 7 miteinander verbunden sind und sich jeweils aus zwei recht winklig zueinander abgewinkelten Schenkelabschnitten 6′ und 6′′ zusammensetzen. Die bügelförmigen Bewehrungsstäbe 3 sind mit ihren Schenkeln 6 so durch entsprechende Öffnungen des Bodens 4 hindurchgeführt, daß die Bügel 3 mit ihren in den Jochabschnitt 7 übergehenden Schenkelabschnitten 6′ in etwa senkrecht über die Außenseite des Bodens 4 aus dem Innenraum 8 des Verwahrungselementes 2 wegstehen, während die Schenkel abschnitte 6′′ in etwa parallel zur Ebene des Bodens 4 verlaufend im Innenraum 8 des Verwahrungselementes 2 vorge sehen sind, der an der dem Boden 4 gegenüberliegenden offenen Seite durch einen Deckel sowie an den beiden Enden des Verwahrungselementes 2 durch entsprechende Abschlußstücke verschlossen ist.

Der Bewehrungsanschluß 1 wird in der an sich bekannten Weise verwendet, d. h. das mit den Bewehrungsstäben 3 vormontierte Verwahrungselement 2 wird in einer Schalung für die Erstel lung eines ersten Betonbauteils, beispielsweise der Betonwand 9 dort, wo an diese Betonwand ein weiteres Betonbauteil, beispielsweise die Betonwand 10 später angeschlossen werden soll, derart angeordnet, daß sich die durch einen Deckel verschlossene offene Seite des Verwahrungselementes 2 unmittelbar an der Innenfläche der Schalung für die Betonwand 9 befindet. Nach dem Fertigstellen der Betonwand 9 sind das Verwahrungselement 2 sowie die Bewehrungsstäbe 3 mit ihren Schenkelabschnitten 6′ und ihrem Jochabschnitt 7 im Beton dieser Betonwand eingebettet und nach dem Entschalen der Betonwand 9 können die abgewinkelten Schenkelabschnitte 6′′ aufgebogen werden, wie dies in der Fig. 2 mit dem Pfeil A angedeutet ist, so daß dann beim Herstellen der Betonwand 10 die aufgebogenen Schenkelabschnitte 6′′ im Beton dieser Betonwand eingebettet werden. Das im wesentlichen aus Stahlblech bestehende Verwahrungselement 2 verbleibt als verlorene Schalung im Beton zwischen den Betonwänden 9 und 10.

Obwohl auch das Verwahrungselement 2 vollständig vom Beton der Betonwände 9 und 10 abgedeckt ist, läßt sich nicht ausschließen, daß es am Übergangsbereich zwischen Beton und Verwahrungselement 2 zu Undichtigkeiten kommt, durch die insbesondere auf Feuchtigkeit nicht nur an das Verwahrungs element, sondern auch an die die Anschlußbewehrung zwischen den Betonwänden 9 und 10 bildenden Bewehrungsstäbe 3 gelangt und somit dort eine Korrosion auftritt. Um dies zu vermeiden und einen Übergang zwischen Verwahrungselement 2 und Beton ohne Undichtigkeiten zu erreichen, sind das Verwahrungs element 2 bzw. dessen Boden 4 und Schenkel 5 aus einem Stahlblech 11 hergestellt, welches sowohl an der die Innen seite des Verwahrungselementes 2 als auch an der die Außen seite dieses Verwahrungselementes bildenden Oberflächenseite mit jeweils einer Schicht 12 aus Aluminium bzw. aus einer Aluminiumlegierung versehen ist. Jede Schicht 12 besitzt bei der dargestellten Ausführungsform eine zur Dicke D des Stahlblechs 11 nur verhältnismäßig geringe Dicke d, d. h. d beträgt beispielsweise 20 Mikrometer, während die Dicke D des Stahlblechs größer als 0,3 mm ist, d. h. in der Größenordnung zwischen 0,3 mm und 1,0 mm liegt.

Sofern für die Schichten 12 eine Aluminiumlegierung verwendet ist, enthält diese beispielsweise mehr als 50%, z. B. 55-75% Aluminium, wobei der Rest zumindest teilweise von Zink gebildet ist.

Beim Abbinden des Betons der Betonwände 9 und 10 reagiert das Material der Schichten 12 mit dem Zement bzw. mit dem freien Kalk und Sauerstoff zu Calciumaluminat, wodurch sich eine besonders innige Verbindung zwischen dem Verwahrungselement 2 und dem anschließenden Beton ergibt. Die Dicke d der Schich ten 12 ist dabei so gewählt, daß einerseits die für die Dichtigkeit, d. h. die Einbindung des Verwahrungselementes 2 erforderliche Calciumaluminat-Bildung im erforderlichen Maße sichergestellt ist, andererseits jedoch nach Abschluß der Calciumaluminat-Bildung, d. h. nach dem Abbinden des Betons auf dem Stahlblech 11 noch die erforderliche Einbindung gewährleistet ist und es insbesondere auch nicht zu Einbußen der Festigkeit am Übergangsbereich zwischen Beton und Verwahrungselement 2 sowie auch nicht zu elektrolytischen Elementen kommt, die eine Korrosion des die Bewehrungsstäbe 3 bildenden Betonstahls verursachen könnte.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist jede Schicht 12 von einer Aluminiumlegierung gebildet, die folgende Zusammen setzung aufweist:
ca. 55% Aluminium
ca. 43% Zink
etwa bis zu 2% Silizium.

Der Anteil an Silizium beträgt hierbei bevorzugt etwa 2% oder 1,6%.

Die Dicke d jeder Schicht 12 liegt bei dieser Ausführung etwa im Bereich zwischen 10 und 40 Mikrometer, vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 20 und 25 Mikrometer.

Die Erfindung wurde voranstehend an dem Ausführungsbeispiel des Bewehrungsanschlusses 1 erörtert. Es versteht sich, daß zahlreiche weitere Ausführungsformen der Erfindung denkbar sind, d. h. grundsätzlich ist die Erfindung bei allen aus Stahl oder Stahlblech hergestellten Betoneinbauelementen anwendbar.

Claims

1. Betoneinbauelement, welches zumindest in einem Teilbe reich aus Stahl gefertigt ist und dort zumindest eine in Beton oder Zement einzubettende Fläche aufweist, die mit einer Schicht (12) aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus Aluminium oder Aluminiumlegierung eine Dicke (d) von unter 200 Mikrometer aufweist und die so gewählt ist, daß nach dem Einbetten des Einbauelementes (2) in den Beton bzw. Zement und nach dem Abbinden des Betons nahezu das gesamte Material der Schicht (12) aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung mit dem freien Kalk des Betons bzw. Zement und mit Sauerstoff zu einem Calciumaluminat reagiert hat, und zwar allenfalls bis auf eine geringe Restdicke, um eine innige und feste Verbindung zwischen dem Betoneinbauelement und dem Beton zu erzielen.

2. Betoneinbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dicke der Schicht aus Aluminium bzw. Aluminiumlegierung in der Größenordnung von 20 Mikrometer liegt.

3. Betoneinbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dicke der Schicht (12) aus Aluminium oder aus der Aluminiumlegierung im Bereich zwischen ca. 10-40 Mikrometer liegt.

4. Betoneinbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dicke der Schicht auf Aluminium bzw. aus Aluminiumlegierung etwa 20-25 Mikrometer beträgt.

5. Betoneinbauelement nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schicht bildende Aluminiumlegierung Zink enthält, wobei der Anteil an Aluminium größer als 50% ist, vorzugsweise zwischen etwa 55-70% liegt.

6. Betoneinbauelement nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die die Schicht bildende Aluminiumlegierung etwa 55% Aluminium und etwa 43% Zink enthält.

7. Betoneinbauelement nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Aluminiumlegierung einen Anteil an etwa 2% Silizium enthält.

8. Betoneinbauelement nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Aluminiumlegierung etwa 1,6% Silizium enthält.

9. Betoneinbauelement nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (2) zumindest in einem Teilbereich aus einem Stahlblech (11) gefertigt ist, welches an wenigstens einer Oberflächenseite, bevorzugt jedoch an beiden Oberflächenseiten jeweils mit der Schicht (12) aus Aluminium bzw. aus Aluminiumlegie rung versehen ist.

10. Betoneinbauelement nach einem der Ansprüche 1-9, gekennzeichnet durch seine Ausbildung als Verwahrungsele ment (2) eines Bewehrungsanschlusses, als Fugenblech, als Rippenstreckmetall, als Abschalung, vorzugsweise Köcher schalung.

11. Betoneinbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbauelement zumindest in einem Teilbereich von einem stabförmigen Element aus Stahl gebildet ist, welches mit der Schicht aus Aluminium bzw. aus einer Aluminiumlegierung versehen ist.

12. Betoneinbauelement nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch seine Ausbildung als Stab für Mauerstärken oder als Schalungsanker.