Top12 ROSTFREIER BETONSTAHL

geringste Lebenszykluskosten in korrosiven Betonumgebungen

Top12 ist ein innovativer Betonstahl mit deutlich verbesserter Korrosionsbeständigkeit und den geringsten Lebenszykluskosten seiner Klasse. Entwickelt von Steeltec in der Schweiz. Top12:

  • ist ein hochlegierter Werkstoff der Güte 1.4003 und wesentlich korrosionsbeständiger als herkömmliche Betonstähle, da er mindestens 12 Masseprozent Chrom enthält.
  • erfordert keine besonderes Handling und kann konventionell verarbeitet werden.
  • ist ca. viermal beständiger gegen Chloride als herkömmlicher Betonstahl. Dieser zuverlässige Schutz vor Korrosion kann die Lebensdauer von Bauten um ein Vielfaches verlängern.
  • benötigt aufgrund seiner höheren Korrosionsbeständigkeit im Fall von Chlorid- oder CO2-Angriff nur eine sehr geringe Betondeckung
  • In seiner Geotechnik-Variante mit höherer Streckgrenze macht er das übliche Hüllrohr des Ankersystems überflüssig, da er den notwendigen Schutz für temporäre und permanente Verankerungen der Schutzstufe 2 in jedem Baugrund - auch in aggressivem Grundwasser - bietet.

Kontakt und Fachberatung

Dr. Marc Zintel
Steeltec
+49 151 5748 5059
+41 79 306 1825
 
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Die Vorteile im Überblick

  • Hochlegierter Werkstoff 1.4003
  • Geringste Lebenszyklus-Kosten
  • Ideale Lösung für viele ingenieur- und geotechnische Anwendungen
  • Zulassungen in Deutschland und der Schweiz
  • In > 1500 Anwendungen und seit > 20 Jahre erfolgreich im Einsatz
Verfügbare Produkte

  • Walzdraht
  • Stab
  • Anker für die Geotechnik der Schutzstufe 2b

Dauerhaftigkeit zugeschnitten auf die Anwendungsbedürfnisse

Die durch Chloride verursachte Korrosion ist die häufigste Form der Bewehrungskorrosion. Anliegende Chloride dringen in den Beton ein und führen ab einer bestimmten Chloridkonzentration auf der Bewehrungsebene zur Korrosionsinitiierung. Je nach der Korrosionsbeständigkeit der Bewehrung treten Schäden schneller oder langsamer auf. Dies wiederum hängt mit dem Legierungsgehalt und den Oberflächeneigenschaften des rostfreien Stahls zusammen. Das heißt, die Korrosionsbeständigkeit des Stahls kann proaktiv beeinflusst werden. Um die Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit von Konstruktionen unter Berücksichtigung der Gesamtkosten zu verbessern, ist eine optimierte Materialauswahl entscheidend. Mit zunehmendem Legierungsgehalt steigt nicht nur die Beständigkeit von rostfreiem Stahl, sondern auch die Materialkosten. Das Ziel ist es, die Bewehrung entsprechend der Korrosionsbeanspruchung und der angestrebten Lebensdauer in einem ausgewogenen Kosten-Nutzen-Verhältnis auszuwählen.

Geringste Lebenszykluskosten für verschiedene Anwendungen

Kostenreduzierung bei gleichzeitiger Gewährleistung einer hohen Lebensdauer und Robustheit - eine Herausforderung, die bei der Planung und Instandsetzung von Infrastrukturbauwerken immer häufiger zu lösen ist. Mit unserem rostfreien Betonstahl Top12 bieten wir die Antwort. Top12 erhöht die Dauerhaftigkeit, bietet praktische Konstruktionsvorteile und hält die Lebenszykluskosten auf einem Minimum.

Vergleich verschiedener Lebensdauerberechnungen (w/z=0,45; β=0,5)
  Bauteil Stahlgüte Chlorid- belastung
[M.-%z]
(Cs,Δx)		 Betonüber-deckung
[mm]
(µ/σ)		 Bindemittel Kalkulierte Lebens-dauer [a] Ziel Lebens-dauer [a]
  Brücken-kappen unlegierter Stahl 3,5 50 / 6 CEM II/B-S 14 50
  Top12 >100
  Brücken-Mittelpfeiler unlegierter Stahl 3,0 55 / 8 CEM II/B-S 73 100
  Top12  +30kg/m2 FA >>100
  Tunnel- Notgehwege unlegierter Stahl 5,0 50 / 6 CEM II/B-S 10 50
  Top12 55
  Tunnel Innenwände unlegierter Stahl 4,0 60 / 6 CEM II/B-S 68 100
  Top12  +30kg/m2 FA >>100
Vergleich der Lebenszykluskosten

Vergleich der verschiedenen Varianten (standardisiert auf Top12) im Hinblick auf die Lebenszykluskosten - vertikale Achse bei 5,0 abgeschnitten

Image

Top12: Technische Daten

Mechanische Eigenschaften

Min. Streckgrenzen (Rp0,2) ausgedrückt in N/mm²
Produkt Dehngrenze Rp0,2 Streckgrenzen-verhältnis Rm/Rp0,2 Dehnung bei Höchstkraft Agt
[Mpa] [ - ] [ % ]
Top 12-500 ≥ 500 ≥ 1,08 ≥ 5,0
Top12-670 ≥ 670 ≥ 1,08 ≥ 5,0
Physikalische Eigenschaften
Dichte in kg/dm2 Elektrischer Widerstand bei 20°C in (Ω mm2)/m Magnetisier-barkeit Wärmeleit-fähigkeit bei  20°C in W/(m K) Spezifische Wärme-kapazität bei 20°C
in J/(kg K)		 E-Modul in GPa at »20°C Mittlerer Wärmeaus-dehnungs-koeffizient in 10-6K-1 »20°C
 - 100°C
7.7 0.60 yes 25 430 210 10.40
Chemische Zusammensetzung (in Gewichtsprozent)
C              
Si Mn P S Cr Ni N
0.015 0.70 0.50 max. 0.025 max. 0.005 min. 12.00 0.50 0.02
Liefermöglichkeiten
Produkttyp Top12-500 Top12-670
Walzdraht (gebeizt, gespult) Ø 8 / 10 / 12 / 14 mm  -
Stabstahl (gebeizt)  - Ø 16 / 20 / 28 / 36 / 43 mm

Zulassungen und zugehörige Anwendungen für Top12

Zulassungen
 
  • DIN 488 (Deutsche Norm): Top12 hat zwei Allgemein Bauaufsichtliche Zulassungen vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt); Zulassungsnummer: Z-1.4-266; Z-1.4-272
  • SIA 262 (Schweizer Norm): Top12-500 und Top12-670 im "Register normkonformer nichtrostender Betonstähle" aufgeführt.
Tiefbau Projekte

  • Kappen und Leitmauern
  • Stützmauern
  • Brücken-Mittelpfeiler
  • Tunnelwände und -portale
  • Tunnelnotgehwege
  • Pfahlkappen und Pfahlkopfbalken
  • Bohrpfähle
Hochbauprojekte

  • Stützen, Wände, Fundamente von Parkbauten
  • Betonfertigteile
  • Sandwich-Elemente
  • Architekturbeton
Geotechnische Anwendungen

Als Nägel für:     
  • Ausgrabung
  • Hang-Stabilisierung
  • Felsnägel
  • Tunnelbau
  • Schutzstrukturen für herabfallende Gegenstände
Als Pfähle für:   
  • Fundamentplatten
  • Brücken-Fundamente
  • Fundament Renovierungen
  • Untermauerung
  • Auftriebssicherung
  • Aufnahme von Horizontalkräften

Feldstudie im Fokus: Top12 im Vergleich zu anderen Bewehrungsstählen

Korrosionsergebnisse nach 12 Jahren unter realen Bedingungen in einem Alpenstrassentunnel (Betondeckung 10mm)

Feldversuche im Naxbergtunnel in der Schweiz haben eindrucksvoll gezeigt, wie sich verschiedene Stähle bei hohen aber üblichen Chloridbelastungen infolge Straßenverkehr verhalten. Sowohl der unlegierte Betonstahl als auch der verzinkte Betonstahl wiesen erhebliche Lochfrasskorrosion und jeweils eine korrodierte Stahloberfläche von über 70% auf. Top12 zeigte kleine Rostflecken, für die jedoch kein messbarer Materialabtrag bestimmt werden konnte. Der Duplex Stahl zeigte keinerlei Anzeichen von Korrosion und lag auch nach 12 Jahren  immer noch passiv vor.

 

Konventioneller
Betonstahl		 Top12
mit Walzhaut 		 Verzinkter
Betonstahl		 Duplex Stahl
1.4462

Hintergrundwissen: über die Produktion von Top12

Top12 ist ca. viermal beständiger

Das Geheimnis der hervorragenden mechanisch-technologischen Materialeigenschaften und der hohen Korrosionsbeständigkeit liegt in der Stahlherstellung: Entscheidend ist die gezielte Zugabe von Legierungen in die Stahlschmelze, darunter mehr als 12 % Chrom. Der gerippte Betonstahl wird in einem patentierten Walzverfahren hergestellt. Nach dem Walzen wird der Stahl kontrolliert und gezielt abgekühlt, um seine sehr guten mechanischen Eigenschaften zu erhalten. Um die Korrosionsbeständigkeit den Anforderungen entsprechend zu erhöhen, beizt Steeltec den Top12 nach dem Warmwalzen - ein weiterer Schritt, um die Korrosionsbeständigkeit um den Faktor fünf zu erhöhen. Durch das Beizen wird die sogenannte Walzhaut entfernt. Dadurch wird die Staboberfläche glatter und homogener und der Rippenstahl vor Oberflächenkorrosion und Lochfraß geschützt. Während der konventionelle, unlegierte Betonstahl B500B einem Chloridgehalt von ca. 0,5 M.-%/z im Beton standhält, ist dieser Wert bei den Top12 ca. viermal beständiger.

Das Ergebnis: Rechnerisch keine Instandsetzungen über 100 Jahre Lebensdauer

Die Formel zur Erreichung der berechneten Lebensdauer im Bauwesen setzt sich daher aus folgenden Komponenten zusammen: Beton + ausreichende Betondeckung + Top12.  Berechnungen zum Paradebeispiel Autobahn-Brückenmittelpfeiler zeigen, dass Bauherren bzw. Betreiber mit Top12 die Ziel-Lebensdauer von 100 Jahren ohne Instandsetzungsmaßnahme sicher erreichen. Ohne Top12, d.h. mit konventionellem B500B muss mindestens einmal aufwendig instandgesetzt werden.

DOWNLOADS ZUM PRODUKT

Technische Datenblätter



Referenzen

Geotechnik

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