UGIGRIP® 4301: Korrosionsbeständiger Austenit-Stahl für langlebige, erdbebensichere Bauwerke

UGIGRIP® 4301 – Austenitischer Edelstahl für Bewehrung

Die UGIGRIP®-Produktreihe bietet neben hervorragender Korrosionsbeständigkeit – die eine Lebensdauer von mehreren Jahrzehnten gewährleistet – folgende Vorteile:

• Höhere mechanische Eigenschaften als herkömmlicher Stahl, was kleinere Querschnitte oder weniger Bewehrung ermöglicht (Gewichts- und Arbeitsersparnis).
• Mechanische Eigenschaften – Streckgrenze und Dehnung – erfüllen die Anforderungen von Eurocode 8, Klasse M für erdbebensicheres Bauen.
• Auswahl nicht-magnetischer Edelstähle für Gebäude, bei denen diese Eigenschaft gefordert ist: Krankenhäuser, Banken, Flughäfen, meteorologische Stationen etc.
• Mechanische Eigenschaften bei hohen Temperaturen – Zugfestigkeit und Kriechverhalten – übertreffen die von herkömmlichen Stählen, was zu verbesserter Feuerwiderstandsfähigkeit führt.
• Sehr geringe Wärmeleitfähigkeit, die diesem Produkt außergewöhnliche Eigenschaften für die Behandlung von Wärmebrücken verleiht.

Ein neuer harmonisierter europäischer ECISS-Standard befindet sich in Vorbereitung. Gemäß europäischen Bauvorschriften entsprechen die UGIGRIP®-Produkte Eurocode 2 (vgl. prEN 1992-1-1 Abschnitt 4.4.1.2) und Eurocode 3 (vgl. prEN 1993-1-4).

Nicht magnetisch

Allgemeine Eigenschaften

Eigenschaft	Wert
Dichte	7,9 g/cm³

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert	Bemerkung
Elastizitätsmodul	193 GPa	196,0 GPa (alternativer Wert)
Dehnung	15 %	min.
Zugfestigkeit	575 MPa	min.

Thermische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert	Bemerkung
Wärmeausdehnungskoeffizient	0,000016 1/K	20 bis 100 °C
Wärmeleitfähigkeit	15 W/(m·K)

Elektrische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert	Bemerkung
Elektrischer Widerstand	7,3·10⁻⁵ Ω·m	7,5·10⁻⁵ Ω·m (alternativer Wert)

Chemische Zusammensetzung

Element	Gehalt	Bemerkung
Eisen	Rest	Basis

Hinweis: Die detaillierte chemische Zusammensetzung von UGIGRIP® 4301 (1.4301 / AISI 304) entspricht typischerweise: Cr 18–20 %, Ni 8–10,5 %, C ≤ 0,07 %, Mn ≤ 2 %, Si ≤ 1 %, P ≤ 0,045 %, S ≤ 0,015 %, N ≤ 0,11 %.

Technologische Eigenschaften und Anwendungen

Anwendungsbereiche

In den am stärksten exponierten Teilen von Bauwerken sind Edelstahl-Bewehrungsstäbe die effizienteste Lösung, um die Dauerhaftigkeit von Beton zu gewährleisten. Edelstahl-Bewehrung wird für Instandsetzungen und Neubauten eingesetzt, teilweise oder vollständig als Ersatz für Kohlenstoffstähle, sowohl bei Fertigteilen als auch bei Ortbeton.

Korrosionseigenschaften

UGIGRIP® ist „rostfrei bis zum Kern“, daher keine Bedenken hinsichtlich der Haltbarkeit über die Zeit und keine Sorgen bei Schnittstellen im Metall.

Die Passivschicht: Edelstähle bilden auf der Oberfläche ein sehr dünnes Oxid aus Chromoxiden und -hydroxiden von wenigen Angström Dicke. Dieses Oxid, allgemein als Passivschicht bezeichnet, schützt den Edelstahl vor äußeren Angriffen und verleiht ihm die Eigenschaften, die die Korrosionsbeständigkeit dieser Legierungen sicherstellen. Die Passivschicht ist ein integraler Bestandteil des Materials, im Gegensatz zum Zink, das durch Verzinkung auf Stähle aufgebracht wird. Einmal gebildet, ist diese Schicht perfekt stabil, da ihre Dicke konstant bleibt. Sie unterbindet jeden Austausch zwischen Metall und Umgebung. Bei einer Beschädigung (Kratzer, Schnitt, Schlag, Bohrung, Verformung etc.) bildet sie sich spontan neu – diese Selbstreparatur nennt man „Repassivierung“.

Wahl der geeigneten Güte: Nur durch die Wahl der für die Betriebsumgebung passenden Güte kann die Dauerhaftigkeit von Bauwerken je nach Expositionsklasse erhöht werden. Die europäische Norm EN 206-1 definiert fünf Haupt-Expositionsklassen für Betonbauwerke. Je nach Umgebung empfiehlt Ugitech folgende Edelstahlgüten:

Hinweis: Die Empfehlung erfolgt unabhängig von der Qualität (Porosität und Permeabilität) des verwendeten Betons.

Expositionsklasse	Empfohlene Güten
	Duplex	Konventionelle Güten AISI/EN
Klasse XC (Karbonatisierung)	1.4062	304/4301
Klasse XD (Chloride außer Meereschloride, Streusalz) XD1 und XD2	1.4062	304/4301
Klasse XD3	1.4362	316/4401
Klasse XS (Meereschloride) XS1	1.4362	316/4401
Klasse XS2 und XS3	1.4462	–
Klasse XF (Frost/Tau mit Tausalz) XF1 und XF2	1.4362	316/4401
Klasse XF3 und XF4	1.4462	–
Klasse XA (chemische Angriffe) XA1	1.4362	316/4401
Klasse XA2 und XA3	1.4462	–

Weitere Eigenschaften

Geometrie der gerippten Bewehrungsstäbe

UGIGRIP®-Bewehrungsstäbe sind vom Typ „gerippter Stab“: Sie weisen mindestens zwei Rippenfelder mit gleichmäßigem Abstand auf. Sie können mit oder ohne Rippen ausgeführt sein; bei Vorhandensein von Rippen darf deren Höhe (a') 0,15 d nicht überschreiten (d = Nenndurchmesser des Stabs).

Hinweis: Der Neigungswinkel der Rippen zur Längsachse muss zwischen 35° und 75° liegen. In jeder diametralen Ebene muss der Neigungswinkel der Rippenflanken zur Mantellinie des Kerns in dieser Ebene ≥ 45° betragen.

Rippenhöhe und -abstand

Nenndurchmesser d (mm)	Rippenhöhe h (mm)		Rippenabstand c (mm)
	Min.	Max.	Min.	Max.
5	0,25	0,50	2,5	5,0
6	0,30	0,60	3,0	6,0
7	0,35	0,70	3,5	7,0
8	0,40	0,80	4,0	8,0
9	0,45	0,90	4,5	9,0
10	0,50	1,00	5,0	10,0
12	0,60	1,20	6,0	12,0
14	0,70	1,40	7,0	14,0
16	0,80	1,60	8,0	16,0
20	1,00	2,00	10,0	20,0
25	1,25	2,50	12,5	25,0
32	1,60	3,20	16,0	32,0
40	2,00	4,00	20,0	40,0
50	2,50	5,00	25,0	50,0

Die Rippenhöhe muss zwischen 0,05 d und 0,1 d liegen; der Rippenabstand zwischen 0,5 d und 1,0 d.

Formkennzahl (fR)

Normen fordern Oberflächenmerkmale, die eine sichere Stahl-Beton-Verbundwirkung gewährleisten. Die Mindestwerte für die relative Rippenfläche (fR) lauten:

Nenndurchmesser d (mm)	Min. fR
5 und 6	0,039
7 und 8	0,045
9 und 10	0,052
12 bis 50	0,056

Masse pro Meter Edelstahl-Bewehrungsstäbe

Durchmesser (mm)	Nennquerschnitt (mm²)	Masse (kg/m) bei Dichte
		7,8 kg/dm³ 1.4062–1.4362–1.4462	7,9 kg/dm³ 304/4301	8,0 kg/dm³ 316/4401
4	12,6	0,097	0,098	0,099
5	19,6	0,151	0,153	0,155
6	28,3	0,218	0,221	0,224
8	50,3	0,387	0,392	0,397
10	78,5	0,605	0,613	0,621
12	113	0,871	0,882	0,893
14	154	1,185	1,200	1,215
16	201	1,548	1,568	1,588
20	314	2,419	2,450	2,481
25	491	3,780	3,828	3,877
32	804	6,193	6,272	6,352
40	1257	9,676	9,800	9,924

Produktkennzeichnung

Ugitech-Produkte werden einzeln nach Produktionsstandort referenziert. Die Marke wird regelmäßig auf Spulen und Stäbe aufgebracht:

• Kaltgewalzte Produkte: 0-4-7-3
• Warmgewalzte Produkte: 0-3-7-3

Lieferformen

• Gerippte Drahtspulen
• Gerippte Stäbe
• Schweißgitter
• Normbewehrung
• Individuelle Biegeformen
• Bindedraht Ø 0,8 mm oder 1,2 mm

UGIGRIP®-Sortiment

UGIGRIP®-Sortiment			Eigenschaften	Toleranzen
Kalt gerippt	Stäbe	Ø 6 bis 25 mm	Bis 12.000 mm	+100/-0 mm
	Spulen	Ø 6 bis 14 mm	Spulen, 1000/2000 kg	±15 %
Warm gerippt	Stäbe	Ø 32 bis 40 mm	Bis 11.700 mm	–

Weitere Ausführungen auf Anfrage.

Schweißen

UGIGRIP®-Edelstähle sind mit allen für Bewehrungsstähle üblichen Verfahren schweißbar (Lichtbogen, Reibung, Widerstand, MIG mit Massiv- oder Fülldraht, Elektrodenschweißen etc.).