Geschweisstes Drahtgitter für Gabionen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein geschweißtes Drahtgitter für Gabionen zur Befestigung von Böschungen oder zur Errichtung von Mauern.

[0002] Gabionen sind in verschiedenen Formen schon sehr lange bekannt. Unter anderem finden sie Verwendung zur Befestigung von Böschungen oder auch zur Errichtung von Lärmschutzwänden an Verkehrswegen.

[0003] Im Allgemeinen bestehen Gabionen aus einem Gitterkorb, welcher mit Bruchsteinen, Schotter oder anderem Material, je nach Anwendungsgebiet gefüllt wird. Der Gitterkorb besteht in der Regel aus Stahldraht.

[0004] Das größte Problem von Gabionen besteht in der Standfestigkeit des verwendeten Stahldrahtes, speziell unter den klimatischen Bedingungen Europas. An Autobahnen und Landstraßen werden die Gabionengitter durch das Salzen der Straßen im Winter besonders beansprucht. Insbesondere bei Lärmschutzwänden an Autobahnen oder Landstraßen hätte ein durch Korrosion verursachtes Versagen eines Gitters schwere Folgen, da der Verkehr durch herunterfallende Steine gefährdet werden würde. Des Weiteren ist eine Reparatur des Gitters mit hohem finanziellem Aufwand und Verkehrsbehinderungen verbunden.

[0005] Im Allgemeinen hat der für Gabionengitter verwendete Stahldraht eine Dicke von 3,5 mm bis 6,0 mm und eine "Galfan"- Beschichtung zur Steigerung der Korrosionsbeständigkeit gemäß DIN EN 10326. "Galfan" ist eine Beschichtung mit einer Zink-Aluminium Legierung mit 5% Aluminiumanteil im Tauchbad. Bei der Erstarrung des Überzuges bildet sich eine Kristallstruktur, die sich von der bekannten Zinkblumenstruktur von feuerverzinkten Materialien unterscheidet. Die Zugabe von 5% Aluminium führt zu einer Vermeidung intermetallischer Phasen, welche das Umformverhalten negativ beeinflussen. Der Draht kann dadurch je nach Erfordernissen nachgewalzt und gerichtet werden. Zink ist ein unedleres Metall als Eisen und gibt dadurch als Anode Zinkelektronen an das Eisen ab. Auch bei einem beschädigten Zinküberzug und somit freiliegendem Grundwerkstoff Stahl, kommt es bei ausreichender Feuchtigkeit zur Bildung eines galvanischen Elementes, welches die Schadstelle bedeckt und schützt. Diese Schutzschichten bestehen aus Zinkcarbonat und entstehen durch die Einwirkung von Kohlendioxid. Diese so genannte Weißrostbildung erschwert das Fortschreiten der Korrosion, bis das Zink aufgebraucht ist. Dann wird das Grundmaterial freigelegt und es kann sich Rotrost bilden. Daraus kann man schlussfolgern, dass mit dem Zinkanteil der Beschichtung die Standzeit des Drahtes steigt.

[0006] Gabionengitter werden in geschweißter und geflochtener Form gefertigt. Das Flechten ist wesentlich aufwendiger, und verursacht dementsprechend auch wesentlich höhere Fertigungskosten. Allerdings ist die Herstellung geschweißter Gitter insofern schwieriger, da hohe Anforderungen an die Schweißverbindungen gestellt werden. Vorteilhafterweise sind geschweißte Gabionengitter resistent gegenüber Schubspannungen.

[0007] Aus den vorgenannten Gründen gibt es seit mehreren Jahren Versuche kostengünstige, langlebige und korrosionsbeständige Gitter für Gabionen zu entwickeln.

[0008] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein geschweißtes Drahtgitter für Gabionen vorzuschlagen, dass eine wesentlich längere Standzeit aufweist.

[0009] Erfindungsgemäß wird der Draht für das Gitter mit einem Zink-Aluminium Gemisch mit einem Masseanteil Aluminium von 6% bis 16% und einem Masseanteil Zink von 84% bis 94% beschichtet. Überraschenderweise zeigte sich, dass das erfindungsgemäße Gabionengitter gegenüber dem Stand der Technik, einer Beschichtung mit einem Masseanteil Aluminium von 5% und einem Masseanteil Zink von 95%, eine im Salzsprühnebeltest nachgewiesene Verlängerung der Standzeit von 200 bis 300 % erreichte.

[0010] Für den Durchschnittsfachmann war es nicht nahe liegend, den eutektischen Punkt im binären Zustandsdiagramm Aluminium- Zink bei 5% Aluminium- und 95% Zinkanteil zu verlassen, da damit bekanntermaßen eine Verschlechterung der Gefügeergenschaften verbunden ist. Zudem führt eine Steigerung des Aluminiumanteils in der Legierung zu einer Erhöhung der Schmelztemperatur und in der Folge zu einer Zunahme der Energie- und Fertigungskosten bei der Tauchbeschichtung des Gabionendrahtes

[0011] Die kaltgezogenen oder warmgewalzten Blankdrähte werden zunächst im Durchlaufverfahren mit einem Gemisch aus Zink mit einem Masseanteil von 84% bis 94% und Aluminium mit einem Masseanteil von 6% bis 16% beschichtet. Nachfolgend werden die beschichteten Drähte kreuzweise positioniert und mittels elektrischem Punktschweißen zu einem Gitter verbunden.

[0012] Alternativ kann auch, insbesondere für kleinere Chargen, zuerst das Schweißen des Gitters erfolgen, welches dann anschließend im Tauchbad mit dem erfindungsgemäßen Zink-Aluminium- Gemisch beschichtet wird.

[0013] Die Fertigungskosten für das erfindungsgemäße Gabionengitter unterscheiden sich nur unwesentlich von denen herkömmlicher Gitter, bei einer 2 bis 3 fachen Verlängerung der Standzeit. Die Schweißbarkeit des Drahtes wird durch die innovative Beschichtung nicht beeinflusst.

[0014] Vorzugsweise wird der Draht für das Gitter mit einer Zink-Aluminium Legierung mit einem Masseanteil Aluminium von 8% bis 12% und einem Masseanteil Zink von 88% bis 92% beschichtet. In diesem Bereich weist die Beschichtung ein besseres Umformvermögen auf. Das ist insbesondere für das nachfolgende Biegen der auskragenden Drahtenden zu Ösen von Bedeutung, um ein Abplatzen der Beschichtung zu verhindern.

[0015] In einer bevorzugten Ausführung wird der Draht für das Gitter mit einer Zink-Aluminium Legierung mit einem Masseanteil Aluminium von 10% und einem Masseanteil Zink von 90% beschichtet.

[0016] Vorteilhafterweise wird für die Herstellung des Gabionengitters kaltgezogener Stahldraht eingesetzt.

[0017] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird den Beschichtungsbestandteilen noch bis zu 0,05% Silizium, bezogen auf die Gesamtmasse der Beschichtung, zugefügt. Silizium erhöht die Haftung der Beschichtung.

[0018] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird den Beschichtungsbestandteilen noch Magnesium mit einem Masseanteil von 1% bis 2%, bezogen auf die Gesamtmasse der Beschichtung, zugefügt. Magnesium erhöht die Geschmeidigkeit der Beschichtung.

[0019] Das Hinzufügen von Magnesium bzw. Silizium ist vorteilhaft für eine nachfolgend Umformung/ Biegung des beschichteten Gitters.

[0020] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.

Ausführungsbeispiele

[0021] Ein Gabionengitter von 300 cm x 100 cm mit einer Maschenweite von 10 x 10 cm besteht aus beschichteten und kreuzweise verschweißten Drähten mit einem Drahtdurchmesser von 4,5 mm. Der Draht besitzt eine Zugfestigkeit von mindestens 450 N/mm² und ist beschichtet mit einer Legierung von Zink- Aluminium bei einem Aluminiumanteil von 10 % und einer Auflage von 300 g/m², was einer Schichtdicke von ca. 45 µm entspricht. Unter Auflage wird die Masse der Beschichtung pro Flächeneinheit der Mantelfläche der beschichteten Drähte verstanden. Die Schweißverbindungen wurden durch elektrisches Punktschweißen hergestellt.

[0022] Das beschriebene Gabionengitter wurde einem Salzsprühnebeltest unterzogen. Der Test wurde nach DIN 50 021 SS in einer Korrosionswechseltest-Prüfkammer durchgeführt: Der Testabbruch erfolgte bei einem Rotrostanteil von 5%. Ein Gitter mit identischen Abmessungen und gleicher Zugfestigkeit, allerdings einer Beschichtung mit nur 5 % Aluminiumanteil und einer Auflage von 350 g/m², erreichte bei dem beschriebenen Test einen Referenzwert von 1050 Stunden. Das erfindungsgemäße Gitter erreichte eine Standzeit von 2520 Stunden. Dies entspricht einer erheblichen Verbesserung der Standzeit von einem Faktor von nahezu 2,5 bei reduzierter Auflage.

[0023] Die folgende -Tabelle zeigt die Kenndaten weiterer fünf Ausführungsbeispiele und einer weiteren Referenzprobe:

Probe	Referenz	B2	B3	B4	B5	B6
Abmaße Gitter in cm	50 x 100	50 x 100	50 x 50	50 x 50	50 x 50	100 x 100
Maschenweite in cm	10 x 10	10 x 10	10 x 10	10 x 10	10 x 10	10 x 5
Drahtdurchmesser in mm	4,4	3,1	3,5	4,5	5,0	3,5
Zugfestigkeit des Drahtes Rm in N/m2	490	500	480	505	515	450
Al-Anteil der Beschichtung	5	7	10	16	14	10
Auflage in g/m2	350	350	300	350	350	350
Schichtdicke in µm	52	46	42	52	57	50
Standzeit im Salzsprühnebeltest	1050	1950	2980	3200	3200	3100

[0024] Mit der Steigerung des Aluminiumanteils in der Beschichtung geht eine deutliche Erhöhung der Standzeit einher. Da gleichzeitig die Fertigung-, insbesondere die Energiekosten steigen, liegt ein technologisches Optimum im Bereich zwischen 8% und 12% Aluminiumanteil der Beschichtung.

Ansprüche

1. Geschweißtes Drahtgitter für Gabionen aus Stahldraht mit einem Drahtdurchmesser von 3,5 mm ≤ d ≤ 8 mm und einer Beschichtung aus einem Zink- Aluminium- Gemisch, dadurch gekennzeichnet, dass der Masseanteil Aluminium 6% bis 16% und der Masseanteil Zink 94% bis 84% beträgt.

2. Geschweißtes Drahtgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Masseanteil Aluminium 8% bis 12% und der Masseanteil Zink 92% bis 88% beträgt.

3. Geschweißtes Drahtgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Masseanteil Aluminium 10% und der Masseanteil Zink 90% beträgt.

4. Geschweißtes Drahtgitter nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht ein kaltgezogener Stahldraht ist.

5. Geschweißtes Drahtgitter nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung additiv bis zu 0,05 % Silizium, bezogen auf die Gesamtmasse der Beschichtung, enthält.

6. Geschweißtes Drahtgitter nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung additiv 1 % bis 2 % Magnesium, bezogen auf die Gesamtmasse der Beschichtung, enthält.

Claims

1. Welded wire grating for gabions made of steel wire having a wire diameter of 3.5 mm ≤d ≤ 8 mm, provided with a coating of a zink-aluminium mixture characterized by that the aluminium mass percentage is 6% to 16% and the zink mass percentage is 94% to 84%.

2. Welded wire grating to claim 1 characterized by that the aluminium mass percentage is 8% to 12% and the zink mass percentage is 92% to 88%.

3. Welded wire grating to claim 1 characterized by that the aluminium mass percentage is 10% and the zink mass percentage is 90%.

4. Welded wire grating to one of the previous claims characterized by that the wire is a cold-drawn steel wire.

5. Welded wire grating to one of the claims 1, 2 or 4 characterized by that the coating additively contains up to 0.05% silicon, related to the coating total mass.

6. Welded wire grating to one of the claims 1, 2, 4 or 5 characterized by that the coating additively contains 1% to 2% magnesium, related to the coating total mass.

Revendications

1. Grillage soudé pour gabions, constitué d'un fil d'acier présentant un diamètre de 3,5 mm ≤ d ≤ 8 mm, et muni d'un revêtement en une combinaison de zinc et d'aluminium, caractérisé par le fait que la part représentée par l'aluminium est de 6 % à 16 % de la masse, et la part représentée par le zinc est de 94 % à 84 % de la masse.

2. Grillage soudé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'aluminium représente de 8 % à 12 % de la masse, et le zinc représente de 92 % à 88 % de la masse.

3. Grillage soudé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'aluminium représente 10 % de la masse, et le zinc représente 90 % de la masse.

4. Grillage soudé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le fil métallique est un fil d'acier étiré à froid.

5. Grillage soudé selon l'une des revendications 1, 2 ou 4, caractérisé par le fait que le revêtement renferme, en plus, jusqu'à 0,05 % de silicium rapporté à la masse totale dudit revêtement.

6. Grillage soudé selon l'une des revendications 1, 2, 4 ou 5, caractérisé par le fait que le revêtement renferme, en plus, de 1 % à 2 % de magnésium rapporté à la masse totale dudit revêtement.