用于制造通过加固物来预加应力的混凝土工件的方法和通过加固物来预加应力的混凝土工件与流程

文档序号:11630653阅读:202来源:国知局
用于制造通过加固物来预加应力的混凝土工件的方法和通过加固物来预加应力的混凝土工件与流程
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的、用于制造通过加固物来预加应力的混凝土工件的方法以及一种根据权利要求18所述的、通过加固物来预加应力的混凝土工件。
背景技术
:混凝土的不足的抗拉能力通常通过预加应力的加固物来改进,其中,尽管可行的预加应力的多样性,但是制造预加应力的混凝土工件是消耗的,因为必须例如以预应力床(spannbett)或以待布置在所述工件处的、在所述混凝土水化(hydratisierung)之后待激活的(zuaktivierenden)拉杆(zugankern)进行工作。这也引起,预加应力的混凝土工件不能够以通常能期望地细长的或还复杂的几何结构的设计方案来制造,可通过将所述新鲜混凝土浇灌到相应的模具中来考虑所述设计方案本身。虽然在超高性能纤维混凝土的领域内(dhcp,“ultrahighperformanceconcrete”)除了提高抗压强度以外也提高抗拉强度,参见例如出版物“经热处理的超高强度的混凝土(uhcp)的性质”,hanscarstenkühne著,德国联邦材料研究和检测机构,或还有出版物“不同固化体系下含有矿物混合物的活性粉末混凝土的机械性能”,halityazici,mertyardimci,serdaraydin和anilkarabulut著,建筑与建筑材料,23(2009)第1223-1231页。根据这些出版物,通过对uhcp试样进行热处理,抗压强度达到200mpa的范围内,而(中心的)抗拉强度却不能够提升超过本身在所述混凝土的领域内值得敬佩的20mpa。但是,用于混凝土的抗拉强度的这样的值与例如金属的抗拉强度始终还差得远,从而即使uhcp工件的应用领域也在这方面极大地受限并且还停滞(bleibt),这尤其在混凝土相对于例如金属的较低成本方面是令人惋惜的。技术实现要素:相应地,本发明的任务是,提供混凝土工件,所述混凝土工件具有高的抗拉强度、尤其弯拉强度并且在需要时也能够细长地或以复杂的几何结构形状来构造。该任务通过根据权利要求1所述的方法并且通过根据权利要求18中任一项所述的混凝土工件或根据权利要求22所述的太阳能收集器来解决。通过将由新鲜混凝土连同其加固物构成的复合物从提高的温度中进行冷却,不仅所述混凝土而且所述加固物都受到热应变(所述热应变在此在冷却的情况下是收缩),但是其中,所述混凝土比所述加固物收缩地少,因为所述混凝土的温度膨胀系数(temperaturausdehnungskoeffizient,有时称为热膨胀系数)αt较小。因为所述混凝土和加固物相互粘附,所以所述加固物在所述冷却期间能够被妨碍地、独立(frei)且由此比所述混凝土多地收缩(所述加固物多亏其较大的温度应变系数αt本身而应该进行这一点),并且由此通过所述温度应变系数而相应地延伸(gestreckt),这带有以下结果,即所述加固物到所述混凝土上又施加相应于所述加固物的延伸的压力,即使得该混凝土预加应力。为此,所述混凝土自然相应地必须至少水化到如下程度,也就是说至少硬化到如下程度,即使得所述混凝土能够至少到如下程度地吸收由当前的延伸所产生的压力,即使得所述加固物的应变保留下来。由此产生在抗拉能力或抗弯拉能力方面带有预加应力的混凝土工件的已知优点的、所述混凝土的预应力,而不需要用于给所述加固物预加应力的预应力床或可调节的拉杆。最终,能够将任意构造的加固物简单地放入到以新鲜混凝土浇灌的模具中并且执行根据本发明的热处理。这允许在没有由于传统预应力器件或预应力技术所决定的、所设置的负荷的限制的情况下相应地对所述混凝土工件进行初步设计、尤其在预应力元件的期望的伸延和期望的定尺寸方面并且也在所述混凝土工件自身的外部几何结构形状方面。根据本发明能够由此制造预加应力的混凝土工件,所述混凝土工件根据现有技术仅仅能够以大的消耗来制造或根本不能够制造。附图说明根据本发明的方法的或根据本发明的预加应力的混凝土工件的优选实施方式具有从属权利要求的特征。[下面根据附图还少许更详细地描述本发明。图1示出根据现有技术的纤维混凝土的应力-应变线图,图2示出带有用于实施根据本发明的方法的简单的温度曲线的线图,图3示出带有用于实施根据本发明的方法的另一个实施方式的温度曲线的线图,图4示出用于三个传统的和三个根据本发明的试验体的弯拉试验的应力-应变线图,图5示出根据本发明的预加应力的混凝土载体的示例,以及图6a至6c示出用于根据本发明的混凝土工件的另外三个示例。具体实施方式图1示出应力-应变线图1,其中,拉应力σzug在竖直轴线上并且所引起的应变ε在水平轴线上进行描绘(abgetragen)。在此曲线2示出简单混凝土(例如根据图2的描述的混凝土)的特性并且曲线3示出uhcp混凝土的特性,所述uhcp混凝土是纤维增强的、例如根据关于图3的描述的混凝土。通常显而易见的是,通常的混凝土的抗拉强度也几乎达不到纤维增强的混凝土的抗拉强度,其中,所述纤维增强的混凝土的好得多的抗拉强度根据具体的(konkreten)混凝土混合物和所应用的纤维而达到直到约20mpa的范围中,但是这与其他原料、如金属相比始终仍旧是小的。纤维混凝土中的概念“纤维”通常涉及非金属或金属纤维,带有直到约60mm的长度和直到约1.0mm的直径。所述纤维是所述混凝土的加固物,具有相同形状的表面并且在其尺寸方面明显不同于带有较大尺寸的加固物,所述带有较大尺寸的加固物在制造所述新鲜混凝土连同其成分(komponenten)时不再能够混入到所述混凝土中和由此不再能够尽可能均匀地分布在所述混凝土中并且此外通常也具有带有突出部等等的不相同形状的表面。所以为了描述本发明而从如下纤维出发,就此而言(soweit)所述纤维还通过混入而在涉及所述纤维的布置及其取向方面能够均匀地分布到所述新鲜混凝土中,这通常在上面提及的尺寸方面遇到极限。其它的加固物那么不再是纤维。如果应力施加到uhcp混凝土上,则所述uhcp混凝土在第一阶段(应变阶段i)中首先弹性变形,而没有裂纹形成,直至到达拉应力σel,然后在阶段ii中由于微裂纹的构成而塑性变形,直至拉应力σpl。在所述阶段ii中,通过所述纤维来阻止所述微裂纹的扩散,这实现连续提高所述拉应力σzug。在阶段iii中,所述混凝土最后由于推进的裂纹形成而被破坏,强度瓦解(brichtzusammen)(弱化(entfestigung))。下面为了示出本发明没有应用所述(中心)抗拉强度,而是应用所述弯拉强度,所述弯拉强度尤其应用在建筑材料中并且描述在也许最常见的负荷情况、即弯曲的情况下的、试样体的特性。图2示出针对用于制造根据本发明的预加应力的混凝土工件的热处理的温度-时间线图5,所述预加应力的混凝土工件例如具有具有肋的钢棒如钢s500的通常的加固物,所述钢棒带有6mm或更大的直径,带有在12x10-6°/k的范围内的热应变系数αt。所述竖直轴线示出以℃计的温度,所述水平轴线示出以小时h计的经过的时间t。所述混凝土针对在图中所描述的热处理例如如下地组成:组成部分含量[kg/m3]水泥(cemi52.5)、例如holcim300碎玄武岩砂0-4mm900玄武岩4-8mm390添加物8-16mm825超级稀释剂(superverflüssiger)聚羧酸-乙醚3水120热膨胀系数αt约10x10-6°/k根据温度曲线6,包含所述加固物的、在时间时间t1新鲜浇灌的混凝土工件立刻以0.4°c/min加热到50℃,所述混凝土工件在时间t5到达50℃,然后24小时地保持在50℃上直到时间t6并且接着以约0.2℃/min冷却,其中,所述混凝土工件在时间t7又达到室温并且最后还在约6小时期间进行硬化直到时间t8。在另一个实施方式中,所述新鲜浇灌的混凝土工件能够在所述加热到所述提高的温度之前为了第一形状稳定性而部分水化,直到所述混凝土优选具有在20mpa和60mpa之间的抗压强度,其中,特别优选地,这种部分水化在环境温度下进行。本领域的专业人员能够在具体情况下确定针对该第一部分水化的尽可能最好的条件。在此重要的是,所述混凝土在所述加热期间还能够足够变形,使得在所述混凝土和所述加固物之间可实现相对移位,所述相对移位允许所述加固物多亏其比所述混凝土大的温度系数而发生应变。然后所述混凝土在该状态下水化到如下程度,即使得所述混凝土在所述冷却期间(t6至t7)不再能够实现相对移位,也就是说所述混凝土在接下来的直到时间t7为止的冷却时能够吸收由于延伸的加固物所引起的压力并且相应于由于该压力地被预加应力。时间t1至t8在当前的描述中统一地应用于相同的方法步骤,从而在带有本发明的简单实施方式的图2的线图5中,例如对于根据其它实施方式的另外的、优选但不强制性的方法步骤而言缺少所述时间t2至t4。得出的是,为了所述热处理如下地选择所述混凝土和所述加固物,即使得在从提高的温度冷却所述混凝土工件时,所述混凝土的热膨胀系数αt小于所述加固物的热膨胀系数,参见上面说明的、所述混凝土的和加固钢的热应变系数αt。如下地进一步进行选择,即使得如果所述混凝土在所述冷却期间至少水化到如下程度,以便能够使所述加固物由于不同的热应变系数而发生应变,则在所述冷却期间所述混凝土和所述加固物足够强地相互粘附。这在此例如通过选择具有肋的钢s500而是这样的情况,所述钢本身已知为用于混凝土的加固物。所述肋与所述混凝土构造出形状配合,如果存在足够的水化,则所述形状配合引起所要求的粘附。这当所述混凝土足够长地保持在所述提高的温度(时间间隔t5至t6)上时又是这样的情况,本领域的专业人员基于在具体情况下所使用的材料和所述混凝土工件的设计能够容易确定该时间间隔的持续时间。因为所述预应力在t6和t7之间的整个冷却期间增加,所以水化度应该连续地至少进展到如下程度,以便能够承担与当前的温度相应的预应力。如果不是如此,则可能损害所述混凝土,但其中,仍然能够根据本发明实现预应力。即原则上不强制的是,实现完整的、由温度差t7-t6得到的预应力。由此最后得出,根据上述对混凝土和加固物的选择,所述混凝土连同所述加固物如下地被置于所述提高的温度上并且在所述冷却期间至少水化到如下程度,即使得所述混凝土在所述冷却之后通过所述加固物来预加应力。尤其在这种简单的实施方式中相关的是,在加热到所述提高的温度上的情况下,在所述混凝土和所述加固物之间实现一定的相对移位,即所述水化直到t5为止还没有进展过多(备选地,例如也能够设置有到预温度上的热处理步骤,参见关于图3的描述)。也需要避免的是,在所述加热期间较强烈应变的加固物在所述混凝土中已经导致不可挽回的裂纹。最后能够将所述混凝土工件保持在所述提高的温度上,以便例如通过蠕变(kriechen)来实现对应力场的卸除。总之,在根据本发明的方法的一个实施方式中,所述新鲜混凝土为了加热到所述提高的温度上以及为了从该提高的温度中冷却而具有相同的热膨胀系数,其中,所述混凝土的水化对于所述加热而言保持得足够低,以便在所述混凝土和所述加固物之间允许相对移位,并且其中,所述冷却如下地以不再允许这样相对移位的水化来进行,即使得所述混凝土由于所述冷却被预加应力。由此在所述冷却之后所述水化不必是完全的(尤其,当所述提高的温度由于小的力求的预应力(或由于其它原因)而不高)并且所述水化在图2的示例中根据温度曲线6在完全结束的冷却之后在室温下以时间间隔t7至t8在另外的时间上进行。如所提及的那样,在根据图2的实施方式中,在几何结构方面如下地构造所述加固物的表面,即使得与周围的、至少部分水化的混凝土沿所述预应力的方向出现形状配合。在此要说明的是(对此参见更下面),所述加固物也能够经由力配合或材料配合或在形状-力或材料配合之间的组合方面来粘附在所述混凝土处。同样可行的是,设置有非金属的加固物(尤其当所述提高的温度处于对于非金属的原料来说仍兼容的水平上时)。图3示出根据本发明的方法的另一个实施方式。显而易见的是带有用于制造根据本发明的预加应力的混凝土工件的温度曲线11的温度-时间线图10,所述混凝土工件此处也具有由具有肋的、如钢s500或还如钢b450c那样的、带有8mm或更多的直径的、带有在12x10-6°/k范围内的热应变系数αt的钢棒制成的通常的加固物。竖直轴线在左边示出以℃计的温度,在右边示出存在于所述混凝土工件中的以mpa计的预应力,水平轴线示出以小时h计的经过的时间t。例如应用如下的纤维增强的、基于石英的混凝土:组成部分含量[kg/m3]水泥cemi52.5r1200微硅例如elkemms971u180石英粉末0-100μm180球形石英砂0.3-0.9mm415高强度钢丝纤维,φ:0.14mm长度:6mm400超级稀释剂(聚羧酸-乙醚)46水190在阶段0中(从t1至t2),新鲜浇灌的混凝土工件在室温中部分水化,此处在24小时期间,然后将所述混凝土工件脱模。所述混凝土的热应变系数αt大于所述加固物的热应变系数。在所述混凝土工件中还不存在预应力。在阶段1中(从t2至t3),将所述新鲜浇灌的混凝土工件优选以1℃/min加热到此处90℃的预温度上。所述混凝土由于加热而比所述加固物强地应变并且已经足够硬,以便使所述加固物应变,从而在所述混凝土中已经产生第一预应力。这通过用于所述预应力的曲线12来示出,所述加固物将所述预应力施加到所述混凝土上。自然,所述预应力取决于具体的混凝土工件,因为所述预应力取决于混凝土体的和所述加固物的有效横截面的比例(相同的混凝土体承受相同的热处理),所以即例如当所述加固物的有效横截面积增大时,所述混凝土体则受到较大的预应力。此处示例地绘入的预应力曲线11属于试样体,如该试样体结合图4、曲线26所述的那样。即本领域的专业人员能够在热处理相同的情况下通过所述加固物的设计来影响所述预应力。在阶段2中(从t3至t4),所述混凝土工件在所述预温度上进一步部分水化,此处在约72小时期间。除了进展的水化以外,也发生在所述混凝土中的第一结构转变(gefügeumwandlung),所述混凝土收缩。由此所述预应力又减小。但是所述收缩没有如此大,以至于通过所述加固物能够在所述混凝土中产生过大的、损害所述混凝土的拉力。在所述阶段2结束时,残留有小的残余预应力,所述残余预应力此处是负面的。通过所述结构转变也使所述混凝土的热膨胀系数αt发生改变,带有以下结果,即所述混凝土的和所述加固物的热膨胀系数αt彼此相对地走向并且在所述阶段2结束时处于彼此靠近。大部分的水被水化,所述混凝土已经是相当硬的。在所述混凝土中的应力场通过蠕变来卸除。在阶段3中(从t4至t5),所述混凝土工件进一步优选以约0.4℃/min从所述预温度加热到所述提高的温度上,直至到300℃。所述预应力又相应地增加。在所述混凝土中,在此虽然产生应力场,但是所述混凝土保持基本上或完全没有裂纹,从而不妨碍所述混凝土工件的今后的使用。在阶段4中(从t5至t6),所述混凝土工件在所述提高的温度上进一步水化,此处在12小时期间。发生与相应的体积减小相关联的另外的结构转变,所述混凝土的热膨胀系数αt落到所述加固物的热膨胀系数之下。在所述混凝土中(并且也在所述加固物中)发生蠕变,所述应力场被卸除。所述预应力又落到小的、对于所述混凝土来说无害的值上。通过所述体积减小所产生的收缩又将所述预应力卸除。在阶段5中(从t6至t7)所述混凝土工件优选以约0.6℃/min冷却到环境温度。由于所述加固物的较高的热应变系数αt而在所述混凝土中产生显著的预应力,所述预应力加到在阶段4中存在的预应力。由此所述混凝土工件根据本发明被预加应力,其中,如所提到的那样,在所述混凝土中存在的压应力的具体值取决于所述混凝土的和所述加固物的、在具体情况下由本领域专业人员所选择的横截面。在当前的、带有40x40mm的混凝土横截面以及两个各8mm直径的加固棒的试样中(参见图4,曲线26),所述预应力为30mpa。在上面所说明的混凝土和由带有抗拉强度:>540mpa的b450c钢制成的加固物的情况下,在试验中得到以下值:由该表得出,所述加固物也由所述热处理所影响。本领域的专业人员能够针对具体的情况除了所述混凝土的和所述加固物的横截面以外也通过选择材料来相互协调所述混凝土的和所述加固物的性质,从而产生期望的预应力。总之,在本发明的另一个实施方式中,所述新鲜混凝土如下地调整或所述新鲜混凝土的材料如下地在类型或量方面进行选择,即使得所述新鲜混凝土的温度膨胀系数αt至少在所述加热的第一阶段期间大于所述加固物的温度膨胀系数,这已经在所述加热期间引起第一预应力,所述第一预应力对水化的混凝土的收缩的负面效果进行平衡,并且此外连同在所述冷却期间所得到的预应力一起能够引起“双重”预应力。然后进一步如下地调整所述新鲜混凝土,即使得所述新鲜混凝土的温度膨胀系数通过所述加热优选在所述提高的温度的范围内变小。此外,在一个实施方式中,所述新鲜混凝土是基于石英砂的并且优选具有硅尘,由此所述新鲜混凝土具有比(此处钢)加固物大的温度系数,但是所述温度系数在之后的热处理中由于结构变化而变小。特别优选地,基于石英砂的混凝土是纤维增强的,这引起还较好的弯拉强度,对此参见下面的描述。此处需要说明的是,鉴于在混凝土制造领域内的材料的大的多样性,上面提及的基于石英砂的新鲜混凝土对于根据本发明地应用所述结构转变连同伴随着的热应变系数的降低是特别适合的,但是通过本领域专业人员也能够应用其它适合的混凝土混合物。最终,一个优选实施方式的新鲜混凝土是基于石英砂的并且具有硅尘、稀释剂和收缩还原剂(schwindreduktionsmittel),其中,优选其它纤维、特别优选钢纤维被混入到所述新鲜混凝土中,并且其中,相当特别优选地,所述加固物具有钢元件,所述钢元件构造用于与所水化的混凝土的形状配合。通过将纤维混入到所述新鲜混凝土,也就是说通过将uhcp混凝土用于制造根据本发明的预加应力的混凝土工件来获得以下协同作用:那么根据本发明不仅σel(图1的阶段i)较高,而且在σel和σpl之间的差(图1的阶段ii)也较高,带有以下优点,即直至根据本发明的预加应力的混凝土工件发生失效的极限不仅通过较高的弹性可变形性,而且通过同样较高的塑性可变形性而意义重大地被提高。这因为在阶段ii中除了由于所述纤维而暂时停止的裂纹形成以外,也一如既往地引起所述预加应力的加固物继续吸收拉力,从而根据申请者的认知在还更高的拉应力的情况下才不再能够通过所述纤维来阻拦所述裂纹形成或所述纤维从周围的混凝土中被抽出。在所述温度曲线方面,如所提到的那样,将所述混凝土工件在加热到所述提高的温度之前加热到预温度上并且在该预温度下水化,优选至少直至如下硬度,即在所述硬度的情况下,在整个进一步的热处理的温度范围内由于不同的温度系数而基本上仅在所述混凝土中裂纹形成的情况下可在所述混凝土和所述加固物之间实现相对移位。在该情况下,能够实现最大可行的预应力,所述预应力能够以结合具体的、施加所述预应力的加固物的、具体的混凝土混合物来得到。试验已显示,在基于石英砂的混凝土混合物的情况下,特别优选地所述预温度是70℃或更高,并且进一步特别优选处于85℃和120℃之间,相当特别优选地为90°c,以便将参数“进展的硬度(水化)”结合“进展的预应力(所述混凝土的较大的热应变系数)”和“收缩”尽可能理想地组合,从而在所述阶段2结束时根据本发明的混凝土工件尽管发生收缩而仍旧尽可能预加应力并且对于接下来加热到所述提高的温度上而言是足够硬的以用于与所述加固物的必要的粘附。所述提高的温度在一个实施方式中处于基本上50℃和400℃之间,并且优选在250℃和350℃之间的温度范围内,特别优选基本上为300℃。在50℃以下,可达到的预应力是小的,在直至250℃的区间中对于非金属加固物而言是有利的,因为例如玻璃纤维增强的加固元件能够不太有温度抗性。在400℃以上,金属的、例如钢加固物能够通过所述冷却延伸至约屈服极限的范围,从而在400℃以上的提高的温度是几乎没有意义的。相应地,在250℃和350℃之间的范围内的提高的温度尤其对于钢加固物而言是优选的,其中,在根据关于图3的描述的材料组合中,300℃是特别优选的。如上面提到的那样,在一个优选的实施方式中,将所述混凝土工件保持在所述提高的温度的范围内,直至优选所述混凝土的(但还有所述加固物的)内应力通过蠕变而基本上被卸除。图4示出应力-挠曲(durchbiegung)线图20,其中,所述弯拉应力σbzug在竖直轴线上并且所引起的应变在水平轴线上描绘。曲线21至26示出六个不同试样的弯拉特性,所有试样在3点弯拉试验中都带有40x40x160mm的相同的尺寸。曲线21至23涉及没有根据本发明的预应力的、也就是说没有产生根据本发明预应力的加固物的试样,曲线24至26涉及带有由以带有8mm的直径的两个拉挺杆的形式的b450c钢(抗拉强度>540mpa)制成的加固物的试样,所述两个拉挺杆在表面处具有通常的肋并且以纵向伸延的形式、彼此相邻平行地并且伸延到(zum)所述试样的底部的方式布置在所述试样中,从而所述两个拉挺杆的上侧位于所述试样的高度的约三分之一,并且在所述两个拉挺杆之间留有试样宽度的约三分之一。概括而言,所述试样如下来制造:曲线用于预加应力的加固物材料热处理21无uhpc无22无uhpc90℃-72h23无uhpc90℃-72h+300℃-12h24两个直径8mm的棒uhpc无25两个直径8mm的棒uhpc90℃-72h26两个直径8mm的棒uhpc90℃-72h+300℃-12h在此显而易见的是,仅仅对没有根据本发明的加固物的uhpc混凝土(也就是说纤维增强的混凝土)进行热处理仅施加小的、此处可忽略的影响,最大的弹性的弯拉应力保持在45mpa以下(曲线21至23)。利用通过两个8mm棒所得到的加固物,最大的弹性的弯拉应力不是出乎意料地达到显著的较高的、约100mpa(曲线24)的值,所述弯拉应力通过以90℃的提高的温度的热处理而能够提高到130mpa(曲线25)并且通过以90℃的预温度的以及300℃的提高的温度的热处理而能够提高到约190mpa(曲线26)。需要说明的是,关于图3的表格描述用于制造所述试样的数据,所述试样的弯拉强度通过曲线26来描述。如上面提到的那样,在此值得注意的是,不仅弹性区域(图1中的阶段i)根据本发明显著提高,而且塑性区域(图1中的阶段ii)也显著提高。图5a示出根据本发明制造的载体30,带有被放入到所述载体中的、产生所述预应力的加固物31,所述加固物具有作为带有造型的加厚部33的、双重引导的金属拉棒32,所述加厚部与所述周围的混凝土34引起形状配合,通过所述形状配合基本上在所述加固物31和所述混凝土34之间建立必要的粘附。为了图示的简单性而透视地(durchsichtig)示出所述混凝土34,从而能够清楚看出所述加固物的位置和构造。在所述载体30中的缺口35有助于所述载体的细长且特别是轻的设计。所述加固物31被完全埋入(versenkt)。由此产生通过埋入的加固物来预加应力的、按照根据本发明的方法来制造的混凝土工件,其中,所述加固物完全处于所述混凝土工件内部并且所述混凝土工件的表面四周浇灌成单件式。图5b示出另一个根据本发明制造的载体40,带有产生所述预应力的加固物41,所述加固物在所述载体的一侧处构造为外板42,并且在所述载体的另一侧上构造为埋入的弓形件43,从而所述预应力经由所述外板42和弓形状又基本上通过形状配合来传递到所述混凝土上。所述混凝土44又透视地示出,由此能够清楚看出所述加固物的位置和构造。所述外板42例如实现将所述载体40与另外的结构例如通过螺纹连接(verschraubung)或焊接来进行连接。由此产生通过埋入的加固物来预加应力的、按照根据本发明的方法来制造的混凝土工件,其中,所述加固物在所述表面处构造为拉杆,所述拉杆支撑在所述混凝土处并且优选构造为到随后的(anschliessenden)结构的连接元件。所述加固物的构造为拉杆的区段根据本发明不可调节,而是刚性地布置在所述加固物的其它区段处,从而所述构造为拉杆的区段不用于事后的预加应力,所述预加应力根据本发明通过所述热处理来得到。所述加固物31、41在所示出的实施方式中优选构造成金属的,但是也能够由非金属材料制成,例如是玻璃纤维增强的,从而引起所述预应力的加固物具有至少一个碳纤维增强的和/或玻璃纤维增强的受拉元件(zugelement)。本领域的专业人员能够在具体情况下为了与所述混凝土的必要粘附而设置有形状配合、力配合或还有材料配合或它们的组合。例如可行的是,所述加固物设有热熔粘结剂(heisskleber),所述热熔粘结剂然后优选在所述提高的温度下(或也在预温度下)硬化并且由此在所述加固物和所述混凝土之间引起固定的连接。图5c示出用于引起所述预应力的、以纤维形式的加固物的两个示例,所述纤维能够混入到所述混凝土中,即纤维50以及纤维55,所述两个纤维根据本发明不具有相同形状的表面,而是此处借助于突出部如例如适合地布置的隆起部51或例如设置在端部侧的盘56而构造用于与所述混凝土进行形状配合。这样的纤维50、55与传统地使用在所述纤维混凝土中的纤维不同,并且与图4的曲线21至23和曲线24至26之间的差类似地引起所述弯拉强度的改进。获得的是,在根据本发明的方法的一个实施方式中,所述加固物具有纤维,所述纤维的表面构造用于与所述混凝土进行形状配合,并且优选设有隆起部或横向突出的、在周围延伸的(laufende)盘形的突出部。一般性地,本领域的专业人员能够在具体情况下根据本发明将所述加固物在其表面处如下地设有突出部和/或凹处,即使得所述突出部和/或凹处沿所述预应力方向与所述周围的、水化的混凝土形状配合地连接,并且其中,所述加固物优选具有钢元件。图6a示例性地示出由三个根据本发明的混凝土工件60至62制成的载体臂63,其中,所述混凝土工件60至62通过锚固板(ankerplatten)64相互连接,并且其中,产生所述预应力的加固物为了减轻图的负担而被删去。在横截面方面u形的载体即使由于混凝土是能够承受高负荷的,在此也能够精致(filigran)且最终成本低廉地制造。图6b示例性地示出用于圆形太阳能收集器(碟形收集器)的承载结构68,其由相互连接的、根据本发明的混凝土工件来制造,一次由根据图6a的载体臂61并且然后由十字形构造的载体65来制造。所述加固物为了减轻图的负担而被删去。在所有混凝土工件中,本领域的专业人员能够对产生所述预应力的加固物根据本发明相应于所述承载结构的待实现的强度来理想地进行构思,并能够由此实现与现有技术相比改进高强度的、轻的并且同时适宜的结构。图6c示例性地示出根据本发明的混凝土工件,此处为布置在中心的用于碟形收集器的支架70其中,产生所述预应力的加固物为了减轻图的负担而未示出。与其它材料(所述支架70能够由这些材料制成)的对比示出:由此显而易见的是,根据本发明,混凝土工件(此处以载体70的示例),在成本一半的情况下能够达到铝结构的强度,这为所述混凝土开辟了新的使用领域。最后要指出的是,本领域的专业人员能够对不同的实施方式在所述热处理、所述加固物的构造和材料组分方面自由地在具体情况方面进行组合,以便达到所期望的预加应力的混凝土工件的理想的设计。通过所述热处理,使得所述混凝土基本上完全或几乎完全水化。相应地,所述混凝土,并由此所述混凝土工件在加热超过100℃、优选到105℃时丢失其重量的5%以内、优选其重量的3.5%以内、特别优选地基本上不丢失重量,并因而不同于传统类型的预加应力的混凝土工件。当前第1页12
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