Bewehrungsstahl insbesondere für Spritzbeton

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Bewehrungsstahl als Einzelstabbewehrung und als Gurtstab für die Herstellung von Gitterträgern insbesondere für Spritzbeton. Um für die Verwendung im Spritzbeton zwischen den Baustoffen einen optimalen Verbund zu erreichen und in diesem Zusammenhang die Spritzschattenbildung auf ein Mindestmaß zu beschränken und die Wasserdurchlässigkeit durch Störstellen am Beton stahl zu vermeiden, wird vorgeschlagen, daß der stabförmige Stahl einen ovalen Querschnitt, dessen Hauptachsen mit dem Nenndurchmesser des Stahls die Beziehung

bilden, wobei d_s der Durchmesser des in den ovalen Querschnitt einbeschriebenen Kreises ist, aufweist sowie wenigstens zwei Reihen sich quer um seine Längsachse erstrekkende, mit seiner Oberfläche ein einheitliches Ganzes bildende, nicht umläufige Rippen, daß die Rippen aufeinanderfolgender Reihen gegeneinander versetzt sind und daß wenigstens die zwischen den Rippen vorhandene Oberfläche des Stahls eine Rauhtiefe µ, = (0,005 - 0,03) d_s aufweist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Bewehrungsstahl als Einzelstabbewehrung und als Gurtstab für die Herstellung von Gitterträgern insbesondere für Spritzbeton.

[0002] Der Verbund zwischen den Bewehrungsstählen und dem Beton wird inbesondere von der Betonfestigkeit und der Betonierrichtung beeinflußt, wobei die Betonfestigkeit vor allem wiederum von den Zuschlägen und in diesem Zusammenhang der Sieblinie bzw. dem Korngrößenspektrum und dem WZ-Faktor abhängt. Es hat nicht an Versuchen gefehlt, diese Einflußfaktoren zu optimieren, um mit möglichst geringem Haterialaufwand eine höchstmögliche Festigkeit zu erreichen.

[0003] Zur Verbesserung des Verbundes zwischen dem Betonmaterial und dem Bewehrungsstahl (Betonstahl) ist seit langem auch die Verwendung von Betonformstahl bekannt, einem Bewehrungsstahl mit besonderer Formgebung auf der Oberfläche, beispielsweise Betonrippenstahl, dessen Oberflache mit Rippen zur Verbesserung der Haftfestigkeit und damit der Verbundwirkung zwischen Beton und Stahl versehen ist.

[0004] Ferner wird die Haftfestigkeit zwischen den miteinander zu verbindenden Materialien auch bereits durch Nocken und Wülste an den Stahleinlagen erhöht.

[0005] Für den Fall der Verbindung von Beton'und Bewehrungsstahl beim Spritzbetonieren ergeben sich jedoch zusätzliche Nachteile dadurch, daß der Betonstahl kreisförmigen Querschnittsfür den Spritzbeton wie ein Schirm wirkt, so daß auf der Lee-Seite des Stabes, also in Spritzrichtung gesehen, sich Spritzschatten bilden, die Zonen verminderten Verbundes der beiden Baustoffe entstehen lassen. Solche Zonen sind in den Fällen, in denen Betonrippenstähle als Bewehrung verwendet werden,aufgrund der erhöhten Schirmwirkung wegen der Höhe und Neigung der Rippen besonders ausgeprägt, wodurch die Tragfähigkeit von Stahlbetonkonstruktionen, die auf dem Zusammenwirken der Materialien Beton und Stahl beruht, erheblich beeinträchtigt wird und im Spritzbeton Lockerstellen entstehen, die die Wasserdurchlässigkeit des Betons erhöhen.

[0006] Somit sind, abgesehen davon, daß die üblichen glatten Betonstähle zwar die Bildung von Spritzschatten verringern, jedoch wegen ihres unzureichenden Verbundes für den Spritzbeton nicht geeignet sind, auch die Betonrippenstähle wegen der Spritzschattenbildung mit erheblichen Nachteilen behaftet.

[0007] Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, den Bewehrungsstahl der genannten Art so auszubilden, daß er bei der Verwendung im Spritzbeton einen optimalen Verbund zwischen den Baustoffen sicherstellt.

[0008] Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

[0009] Der ovale Querschnitt des stabförmigen Stahls ist strömungstechnisch günstiger, weil er zur Bildung einer weniger ausgeprägten Wirbelschleppe beim Anströmen durch den flüssigen Beton führt, eine Tatsache, die sich unmittelbar in einem kleineren Spritzschatten auswirkt. Die Anordnung der Rippen in Reihenform quer zur Stablängsachse und ausreichend gegeneinander versetzt, trägt nicht zur Vergrößerung der Schirmwirkung bei und fördert dadurch eine bessere Verbundwirkung.

[0010] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

[0011] Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 den ovalen Querschnitt des Bewehrungsstahls und

Fig. 2 die Seitenansicht eines Längenteils eines Bewehrungsstahls gemäß der Erfindung.

[0012] Bei der Querschnittsansicht von Fig. 1 sind die beiden Hauptachsen des ovalen Querschnitts mit d₁ und d₂ bezeichnet. Sie stehen zum Nenndurchmesser d des stabförmigen Stahls, der der Durchmesser des in den ovalen Querschnitt von Fig. 1 einbeschriebenen Kreises ist, im Verhältnis d₁/d₂ = (1,05 1,20) d_s. Die Oberfläche 5 des stabförmigen Stahls 1 ist, wie aus den Zeichnungsfiguren ersichtlich, mit Rippen 2,3,4 versehen, die mit der Oberfläche ein einheitliches Ganzes bilden und in aufeinanderfolgenden Reihen gegeneinander versetzt sind.

[0013] Die zwischen den Rippen vorhandene Oberfläche 5 des stabförmigen Stahls 1 weist eine Rauhtiefe µ von 0,005 d_s ÷ 0,03 d auf. Die in der Mitte der Rippen 2,3,4 gemessene Rippenhöhe a_1/2 beträgt 0,05 d_s ÷ 0,1 d_s ,während die Rippenbreite b_f, gemessen am Rippenfuß,0,1 d_s ÷ 0,3 d_s groß ist.

[0014] Der in Umfangsrichtung der Oberfläche 5 des stählernen Bewehrungsstahls gemessene Abstand e der Rippen ist größer oder gleich 0,1 π d_s. Die in Umfangsrichtung des Stabs aufeinanderfolgenden Rippen 2,3 sind in Richtung der Stablängsachse um die Strecke v gegeneinander versetzt, die größer oder gleich 1,0 b_f ist.

[0015] Der Bewehrungsstahl wird in der Regel in bezug auf die Richtung des Spritzbetonstrahls so eingebaut, daß die rippenfreien Bereiche seiner Oberfläche 5 auf der dem Betonstrahl zu- oder abgewandten Seiten liegen. Auf diese Weise wird die Spritzschattenbildung erheblich verringert.

[0016] Durch das Zusammenwirken der oben im einzelnen genannten Parameter, wie Abstand aufeinanderfolgender Rippen, Rippenhöhe, Rippenbreite am Fuß, Rippenreihenabstand und Versetzung der Rippen in Querrichtung,wird die Behinderung der Umströmung der Bewehrungsstahl Oberfläche durch die Betonmasse beim Aufspritzen auf ein Mindestmaß beschränkt und damit Lockerstellen im Spritzbeton im Bereich der Stähle weitgehend vermieden. Wenn im obigen darauf bezug genommen ist, daß die Rippen 2,3,4 in aufeinanderfolgenden Reihen angeordnet sind, die gegeneinander versetzt sind, so bedeutet dies reihenartige Anordnungen in Stablängsrichtung gesehen, wobei also die Rippen 2, 4 Bestandteile einer Reihe sind, und die Rippe 3 einen Bestandteil der benachbarten anderen Reihe bildet. Die Rippen sind demnach nicht umläufig, sondern es entstehen auf der Oberfläche 5 rippenfreie Zonen, die für die Wasserdichtigkeit des Betons wichtig sind.

Ansprüche

1. Bewehrungsstahl als Einzelstabbewehrung und als Gurtstab für die Herstellung von Gitterträgern inbesondere für Spritzbeton, dadurch gekennzeichnet ,daß der stabförmige Stahl (1) einen ovalen Querschnitt, dessen Hauptachsen (d₁, d₂) mit dem Nenndurchmesser (d_s) des Stahls die Beziehung

bilden, wobei d der Durchmesser des in den ovalen Querschnitt einbeschriebenen Kreises ist, aufweist sowie wenigstens zwei Reihen sich quer um seine Längsachse erstreckende, mit seiner Oberfläche (5) ein einheitliches Ganzes bildende, nicht umläufige Rippen (2,3,4), daß die Rippen (2,4) aufeinanderfolgender Reihen gegeneinander versetzt sind und daß wenigstens die zwischen den Rippen (2,3,4) vorhandene Oberfläche (5) des Stahls (1) eine Rauhtiefe µ = (0,005 ÷ 0,03) d_s aufweist.

2. Bewehrungsstahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sich die Rippen (2,4) rechtwinklig zur Längsachse des stabförmigen Stahls (1) erstrecken.

3. Bewehrungsstahl nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (c) zweier in Stablängsrichtung aufeinanderfolgender Rippen (2,4) (1,0 ÷ 2,0) d_s beträgt.

4. Bewehrungsstahl nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die in Rippenmitte gemessene Rippenhöhe a_1/2 = (0,05 ÷ 0,1) d_s beträgt.

5. Bewehrungsstahl nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Breite b_f der Rippen (2,3,4) an ihrem Fuß (0,1 ÷ 0,3) d beträgt.

6. Bewehrungsstahl nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der in Umfangsrichtung der Stahloberfläche gemessene Abstand (e) der Rippen (2,3) e > 0,1 π d beträgt.

7. Bewehrungsstahl nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die in Umfangsrichtung des stabförmigen Stahls (1) aufeinanderfolgenden Rippen (2,3) in Richtung der Längsachse um eine Strecke v > 1,0 b_f gegeneinander versetzt sind.

8. Verwendung eines Bewehrungsstahls nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die rippenfreien Bereiche der Oberfläche (5) des stabförmigen Stahls (1) beim Betonieren auf der dem Spritzbetonstrahl zu- oder abgewandten Seite liegen.

Zeichnung