Stahlfasern für Industrieböden: Plattentiefe, Fugen und reelle Zahlen

Beitrag

15. Juni 2013

Durch das Hinzufügen von Stahlfasern zu einem Industrieboden wird dieser nicht rissfrei. Plattentiefe, Fugenabstand und Gabelstapler-Punktlasten sind drei separate Berechnungen, und nur eine davon bezieht sich auf die Faser.

Ein Boden ist nicht rissfrei, weil er Fasern enthält

Industrieböden reißen aus fünf Gründen: Kunststoffschwund, Trocknungsschwund, thermische Belastung, Setzung des Untergrunds und Überlastung. Stahlfaser verbessert die ersten beiden erheblich, hilft der dritten nur teilweise und bewirkt bei den letzten beiden fast nichts. Wenn ein Boden drei Monate nach dem Verlegen durchgehende Risse aufweist, liegt die Ursache meist eher an einer unzureichenden Untergrundverdichtung oder zu großen Fugenabständen als an einer unzureichenden Dosierung. Die Behandlung von Fasern als universelles Mittel gegen Risse ist der häufigste mentale Ausgangspunkt für einen fehlerhaften Boden. Die zutreffende Aussage ist, dass Fasern einen breiten Riss in viele Haarrisse verwandeln, sodass die Platte die Schrumpfungsspannung gleichmäßig abbauen kann, anstatt zu versuchen, Risse allein durch Dosierung zu beseitigen.

Bedingungen für den Übergang von 200 auf 150 mm

Ein unverstärkter Boden erhält seine Biegefähigkeit von der Dicke; Bei Fasern ergibt sich die Kapazität aus der Dicke in Kombination mit der Zugfestigkeit nach dem Riss. Eine Ausdünnung ist theoretisch möglich, erfordert aber gleichzeitig drei Bedingungen: einen hohen und gleichmäßigen Reaktionsmodul des Untergrunds, Lasten innerhalb der Bemessungswerte und eine zuverlässige Lastübertragung an den Verbindungsstellen. Die Praxis reduziert 200 mm auf 150 oder 170 mm und erhöht gleichzeitig die Dosierung auf 35–45 kg/m3. Alles, was über eine Reduzierung um 25 % hinausgeht, erfordert eine vollständige Bodenprüfung, keine Faustregel. Ein Punkt wird leicht übersehen: Je dünner die Platte, desto empfindlicher reagiert sie auf die Ebenheit des Untergrunds. Eine Abweichung von 5 mm unter einem 3 m langen Lineal ist bei 200 mm irrelevant und führt bei 150 mm zu lokalen Hohlräumen.

Fugenabstände: Warum 6-m-Paneele der übliche Anfang sind

Der Fugenabstand kontrolliert die Schrumpfspannung. Normalbeton wird normalerweise in 6-m-Platten eingebaut; Bei Stahlfasern kann diese auf 8 oder sogar 10 m anwachsen, da die Faser die maximale Zugspannung erhöht. Für das Vergrößern von Platten gilt eine Voraussetzung: Die Sägeschnitttiefe muss ein Drittel der Plattendicke erreichen und der Schnitt muss erfolgen, nachdem der Beton genügend Festigkeit erreicht hat, aber bevor Schrumpfrisse auftreten, typischerweise 12 bis 24 Stunden nach einem großen Guss. Wenn man zu spät schneidet, ist die Platte bereits an der gewünschten Stelle gerissen, sodass der Sägeschnitt nichts bewirkt. Der andere vernachlässigte Punkt ist der Dübelabstand: Wenn Sie die Platten vergrößern und dabei den Dübelabstand von 300 mm beibehalten, werden die Verbindungen beschädigt.

20–40 kg/m3 ist der Arbeitsbereich für Böden

Böden und Strukturbeton verwenden unterschiedliche Dosierungen. Konstruktionsbeton ist biege- und schlagfest bei 30 bis 80 kg/m3; Böden widerstehen Schwindung und Punktbelastungen, wobei 20 bis 40 kg/m3 bereits das Rissverhalten verbessern und hochbelastete Böden bei etwa 45 liegen. Ab 50 kg/m3 wird die Endbearbeitung merklich härter und die Faserfreilegung an der Oberfläche nimmt zu. Dieser Bereich entspricht ungefähr 0,25 bis 0,5 Vol.-%, was in zwei Richtungen der gleichen Menge entspricht. Legen Sie immer die Basis im Angebot fest, sonst sieht es für das gleiche Material nach Volumenanteil günstiger und nach Kilogramm teurer aus.

Ebenheit und Oberflächenfaserfreilegung

Die Bodenabnahme umfasst die Ebenheit, in der Regel FF/FL oder ein 3-m-Lineal, sowie die Oberflächenqualität. Hohe Dosierung, hohes Setzmaß und spätes Finishing drücken die Fasern an die Oberfläche und erzeugen Whisker. Die Lösung besteht nicht aus weniger Fasern, sondern aus drei Kontrollen: Setzmaß bei 140 bis 180 mm halten, Leistungsschweben unmittelbar nach der Vibration starten und bei Bedarf einen Härter trocken schütteln. Bereits freigelegte Fasern können zurückgeschliffen werden, aber mehr als 3 mm Schleifen entfernen einen Teil der Verschleißschicht. Halten Sie für automatisierte Lager mit extremen Anforderungen an die Ebenheit die Dosierung bei oder unter 30 kg/m3 und bevorzugen Sie 0,55 mm feine Fasern.

Gabelstapler- und Regallasten: Punktlast maßgebend

Die am meisten unterschätzte Last auf einem Industrieboden ist der Gabelstapler. Bei einem 3-Tonnen-LKW mit voller Ladung erfolgt die Kraftübertragung über vier Räder, so dass ein einzelnes Rad 4 bis 6 Tonnen über ein paar Dutzend Quadratzentimeter transportieren kann. Die lokale Biegung dieser Punktlast übersteigt häufig die Wirkung der gleichmäßigen Last. Extremer geht es bei der Regalgestaltung zu: vier Ständer pro Feld, jeweils ausgelegt für über 10 t. Bewehrung und Dosierung müssen daher anhand der schlimmsten Punktlast und nicht anhand der durchschnittlichen Betriebslast überprüft werden. Aus diesem Grund kostet eine automatisierte Lagerhalle mehr als 30 % mehr als ein herkömmliches Flachlager derselben Fläche.

Die Gelenke können durch Stahlfasern nicht ersetzt werden

Das häufigste Missverständnis auf einem Industrieboden besteht darin, Stahlfasern als Grund zu betrachten, auf Sägeschnitte zu verzichten. Fasern erhöhen die Nachrisskapazität und Zähigkeit, machen Risse feiner, dichter und öffnen sich langsamer, verhindern jedoch nicht das Schrumpfen des Betons, sodass jede erforderliche Fuge noch geschnitten werden muss. Üblich ist ein Sägeschnitt im Stützenrost im Abstand von etwa sechs Metern, in einer Tiefe von einem Viertel der Plattendicke; Je flacher es ist, desto weniger Risse entstehen, je tiefer es ist, desto schwächer wird der Abschnitt. Isolierfugen gehören rund um Säulen, Wandecken und Gerätesockeln, wo die Rückhaltung konzentriert ist und keine Faserdosierung ausgleichen kann. Eines wird dabei regelmäßig vergessen: Die Platte muss von Außenwänden und Bodenträgern getrennt werden, sonst hält die Wand die Platte fest, das Schnittmuster verschiebt sich insgesamt und der Riss entsteht in der Mitte einer Fahrbahn. Trockenschüttelhärter benötigen eine eigene Anleitung. Der Zuschlagstoff wird vor der Erstaushärtung auf 3 bis 5 kg/m2 verteilt; zu früh und es sinkt, zu spät und es wird keine Bindung eingehen. Die Punktlast des Gabelstaplers ist eine separate Dimension. Fasern verbessern die Stanzleistung, aber die Plattendicke unter konzentrierten Radlasten kann nicht durch Dosierung ausgeglichen werden; 150 mm sind unter einem Fünf-Tonnen-Lkw bereits nahe der Grenze, und alles, was dünner ist, erfordert eine lokale Verdickung oder eine Stahlplatte. Der Erfolg oder Misserfolg von Böden hängt von der Fugenanordnung, der Ebenheit des Untergrunds und den ersten sieben Tagen der Aushärtung ab, weitaus mehr als von der auf dem Beutel aufgedruckten Dosierung.

Fünf Dinge, die eine Etagenanfrage enthalten muss

Eine Stahlfaseranfrage für einen Boden erhält vergleichbare Angebote, wenn sie fünf Dinge angibt: Plattendicke und Plattengröße, Auslegungslasten (gleichmäßige plus maximale Punktlast), Untergrundtyp und Untergrundreaktionsmodul, Dosierung oder Volumenanteil sowie den zu erfüllenden Standard. Exportprojekte sollten ASTM A820 oder EN 14889-1 nennen. Der am häufigsten fehlende Faktor ist der Bettungsmodul, der darüber entscheidet, ob die Platte dünner sein kann. Um echte Projektdosierungsempfehlungen und -verpackungen zu überprüfen, werden im Abschnitt „Industrieböden“ der Stahlfaserproduktseite empfohlene Dosierungen und Packungsgrößen aufgeführt, die direkt in Behältermengen umgerechnet werden können.