[发明专利]建筑业中用于加强构件的紧固元件和用于将压应力引入构件中的方法

说明书

为了加强构件（6），本发明提出了一种紧固元件（1），所述紧固元件具有基体（2）和黏合剂（5），所述基体由伪塑性拉伸的成型记忆合金制成，所述黏合剂用于将基体（2）粘在构件（6）处。为了将压应力引入构件（6）中，紧固元件（1）例如利用锚栓（9）被紧固在构件（6）处并且被加热到成型记忆合金的转化温度，从而基体（2）收缩并且产生在构件（6）中的压应力，并且黏合剂（5）使基体（2）与构件（6）粘合。

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的、在建筑业中用于加强构件的紧固元件，以及一种具有权利要求9的前序部分的特征的、用于将压应力引入构件中的方法。

背景技术

国际专利申请WO 96/12 588 A1描述了一种用于翻新弯曲梁的方法，其中，使用由伪弹性拉伸的成型记忆合金制成的板，所述板粘合到弯曲梁的下侧上或者由于弯曲梁的弯曲负荷而凸状弯曲的侧上，并且，在黏合剂固化之后被加热到或者加热超过成型记忆合金的转化温度。在板尚未布置在构件上的预装配状态下，黏合剂仍与板分离。为了装配，黏合剂才被施加到弯曲梁上并且使板与弯曲梁粘合。通过成型记忆合金的相变，粘在弯曲梁处的板收缩并且由此减小了弯曲梁的曲度。可能存在于弯曲梁的、凸状弯曲的侧上的裂纹在此变窄或者闭合。

发明内容

本发明的任务是，提出一种基于成型记忆合金、用于例如由混凝土制成的构件的紧固元件和一种利用该紧固元件将压应力引入构件中的方法。紧固元件能够例如在翻新时用于加强构件。通过紧固元件能够抵消例如构件的弯曲，或者，使构件弯曲或者扭曲（即扭转），或者，以预应力混凝土的方式以压应力来预先上紧所述构件。

所述任务根据本发明地通过具有权利要求1的特征的紧固元件并且通过根据权利要求9的方法得到解决。

根据本发明的、具有权利要求1的特征的紧固元件具有基体，所述基体由伪塑性拉伸的成型记忆合制成。

成型记忆合金是金属合金，所述金属合金通过其结晶结构在马氏体和奥氏体之间的相变而改变其形状。在达到或者超过转化温度时进行相变和形状变化。成型记忆合金必须事先伪塑性地变形，这典型地、然而并非强制地通过机械变形实现，所述机械变形随后通过加热到或者加热超过转化温度而能够完全或者部分地恢复。成型记忆合金能够通过将一定的材料特定的热量引入成型记忆合金中而被加热，使得它收缩。热量能够尤其是通过加热元件、红外辐射器或者通过流过成型记忆合金的电流、通过欧姆电阻而被引入，所述欧姆电阻在成型记忆合金的内部导致发热。感应加热也是可能的。从用于相应的合金的、典型的温度极限起，成型记忆合金此后追求呈现其原始的未拉伸的形状——它发生收缩（记忆效应）。尤其地，提出了由NiTi、NiTiCu、CuZn、CuZnAI、CuAINi、FeNiAl、FeMnSi或者ZnAuCu构成的成型记忆合金。材料成分是示例性的而非穷举的。具有双向效应的成型记忆合金也是已知的，所述成型记忆合金在高温下改变形状并且在在低温下完全或者部分地恢复。在这里，“伪塑性变形的成型记忆合金”应当被理解为一种金属合金或者其他合金，所述金属合金或者其他合金改变其形状，如果它被加热到或者加热超过转化温度，而与这是否由于其结晶结构的变化或者以其他方式而发生无关，并且也与成型记忆合金是否事先发生变形、被加热或者被冷却或者以其他方式被处理无关。

就本发明而言，伪塑性变形是拉伸，成型记忆合金被伪塑性拉伸。通过“伪塑性拉伸”表明，由成型记忆合金构成的基体收缩和/或施加拉伸力，如果它被防止收缩，当它被加热到或者加热超过在这里被称为“转化温度”的温度。拉伸基体是不必要的，然而必要的是：它收缩或者施加拉伸力，如果它被加热到或者加热超过称为“转化温度”的温度。

为了加强构件，紧固元件布置在构件处，并且，至少紧固元件的基体被加热到或者加热超过成型记忆合金的转化温度。待加强的构件能够例如是板状的或者棒状的和/或由混凝土或者配筋的混凝土构成。例如，构件是桥梁，所述桥梁由于承受负荷而高于根据计划所设置地压弯并且在其下侧由此出现了裂纹。