Die Anmeldung betrifft ein Befestigungselement zum Kleben auf einem Substrat, insbesondere auf Beton und ähnlichen Materialien, umfassend eine ebene Fläche, und auf der Fläche angeordnet wenigstens ein Kratzelement und einen Klebstoff. Die Anmeldung betrifft ferner ein Verfahren zum Befestigen eines erfindungsgemäßen Befestigungselementes so- wie eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Im Stand der Technik gibt es noch keine befriedigende Lösung, Befestigungselemente auf beliebigen Substraten, insbesondere aber auf solchen, die spröde und/oder porös sind und/oder mit einer gegenüber dem eigentlichen Substrat mechanisch schwächeren Oberfläche versehen sind, zu kleben. Insbesondere eine spröde Oberfläche kann in mehrerlei Hinsicht kontaminiert sein: Bei fabrikneuem Beton z. B. befindet sich eine sogenannte Zementschlempe auf der Oberfläche, eine pulverförmige Schicht, die keine ausreichende Anbindung an den Grundwerkstoff hat. Bei älterem Beton können Verunreinigungen wie Öle auf der Oberfläche vorhanden sein. Will man auf Betonoberflächen kleben, verhindern die beschriebenen Oberflächenschichten eine sichere und langzeitbeständige Klebverbin- düng. Um trotzdem beständige Klebungen durchführen zu können, muss die Betonoberfläche derzeit aufwendig vorbehandelt werden. In einem industriellen Umfeld ist dies vergleichsweise einfach umsetzbar. Wird jedoch auf der Baustelle geklebt, führt der individuelle Einfluss des in der Regel gering qualifizierten Anwenders zu großen Streuungen im Ergebnis. Generell ist die Anwendung von (organischen) Primern zur Erhöhung der T ragfähigkeii von

Beton Stand der Technik. Entsprechende Produkte werden z. B. von der Fa. Sika ange boten. Ebenso werden mechanische Oberflächenvorbereitungen wie Schleifen und Strahlen eingesetzt (insbesondere bei großflächigen Anwendungen). Eine Behandlung von Betonoberflächen ist auch mit anorganischen Bindemitteln (Silikate, Wasserglas) möglich. Beispiele dafür finden sich in:

DE 10 2015 014 36 A1 (Zementphasenbildung mit Silikaten, Amin)

DE 10 2011 102 454 A1 (Alkalisilikat plus Begasung mit C0 ₂₎ )

WO 2015/197620 A1 (Wasserglas-Reparaturset, auch für Risssanierung)

- DE 00003 811 417 A1 (Aluminiumlösung zur Verstärkung der Hydratation des Betons, verwendet für Haftverbund mit Beschichtungsbeton).

Grundsätzlich ähnlich ist die Situation bei einer Vielzahl von anderen Substraten, bei denen beispielsweise die Oberflächen verwittern und so streng genommen vor einer Beklebung vorbehandelt werden müssen. Die beschriebenen Vorbehandlungsschritte sind grundsätz- lieh zeitaufwendig, verlangen den Einsatz von Chemikalien und erzeugen damit zusätzliche Kosten. Außerdem - wie bereits oben angedeutet - hängt die Qualität des Erfolges auch von der Sorgfalt ab, mit der der Anwender arbeitet. Dies führt dazu, dass häufig Befestigungselemente auf den entsprechenden Substraten aufgebracht sind, bei denen einzelne Klebungen eine geringere Qualität besitzen als andere und dadurch zu Schwachstellen, insbesondere bei komplizierteren Konstruktionen wie z. B. bei abgehängten Decken werden.

Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Befestigungselement anzugeben, das möglichst prozesssicher auf Substrate, insbesondere auf an der Oberfläche gegenüber dem Kernsubstrat geschwächter Substrate und hier insbesondere auf spröde Substrate aufgeklebt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Befestigungselement zum Kleben auf einem Substrat, umfassend eine ebene Fläche und auf der Fläche angeordnet wenigstens ein Kratzelement und einen Klebstoff.

Ein Kratzelement ist dabei im Sinne des vorliegenden Textes eine Struktur, die aus der ebenen Fläche herausragt und über eine ausreichende Härte verfügt, Teile der Oberfläche des zu beklebenden Substrates abzutragen, wenn das Kratzelement mit einem entsprechenden Druck auf der Oberfläche bewegt wird.

Für den Fachmann ist damit nachvollziehbar, dass die ebene Fläche des erfindungsgemäßen Befestigungselementes natürlich nur so weit eben ist, als sie nicht von einem (oder mehreren) Kratzelementen belegt ist.

Es hat sich herausgestellt, dass durch das Vorsehen eines oder mehrerer Kratzelemente die Möglichkeit besteht, in hervorragend reproduzierbarer Weise Befestigungselemente auf Substrate zu kleben, selbst dann, wenn die eigentliche Oberfläche des Substrates weniger für eine entsprechende Klebverbindung geeignet ist. Bevorzugte Substrate im Sinne der vorliegenden Erfindung sind dabei Beton, Baustoffe aus gebrannten Materialien wie z. B. Ziegel, Mauerwerk, Putz und Stein, wobei ein besonders bevorzugtes Substrat Beton ist.

Beton im Sinne der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt Normalbeton nach Eurocode 2 in den Festigkeitsklassen C8/10 bis C100/115. Das erfindungsgemäß vorzusehende Kratzelement ermöglicht es bei einem geeigneten Einsatz, eine für das Kleben des Befestigungselementes an das Substrat verbesserte Oberfläche bereitzustellen. Es ist möglich, das Befestigungselement über die zu klebende Fläche zu bewegen, sodass durch das Kratzelement ein Teil der (zum Kleben weniger geeigneten) Oberfläche abgetragen wird. Dadurch ist es möglich, dass der Klebstoff so mit dem Substrat in Kontakt gebracht werden kann, dass er (auch) tiefere Schichten erreicht und somit eine bessere Befestigungsgrundlage für eine dauerhafte Verbindung geboten bekommt.

Der Fachmann wird dabei für die gewünschte Klebverbindung zwischen dem Befestigungselement und dem jeweiligen Substrat einen geeigneten Klebstoff auswählen. Bevorzugt wird im Sinne der vorliegenden Erfindung der Klebstoff zumindest mittig auf der ebenen Fläche aufgetragen.

Die beschriebene Bewegung des Kratzelementes auf der zu beklebenden Oberfläche wird bevorzugt durch Rotation oder regelmäßige oder und unregelmäßige, gegebenenfalls auch versetzte Lateralbewegungen durchgeführt. Dabei wird durch das oder die Kratzelemente loses, kontaminiertes und/oder zum Bekleben weniger geeignetes Material von der Oberfläche gelöst. Überraschenderweise hat sich dabei herausgestellt, dass - bei der Auswahl eines geeigneten Klebstoffes - die entstehenden Partikel vom Klebstoff aufgenommen werden und - bei ebenfalls ausreichender Klebstoffmenge - wenigstens teilweise aus der Klebefuge heraustransportiert werden.

Es ist also aufgrund des Einsatzes eines oder mehrerer Kratzelemente auf dem Befestigungselement möglich, die Oberfläche des Betons für eine verbesserte (oder überhaupt geeignete) Klebverbindung vorzubereiten, ohne dass ein spezieller Vorbereitungsschritt notwendig ist.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Befestigungselement, umfassend mehr als ein Kratzelement, wobei die Kratzelemente so angeordnet sind, dass sie a) im Falle der Rotation um die Achse, die senkrecht durch den Mittelpunkt der ebenen Fläche geht, auf unterschiedlichen Radien angeordnet sind und/oder b) im Falle einer Lateralver- Schiebung parallel zur ebenen Fläche verschiedene, in Richtung der Lateralverschiebung nebeneinanderliegende Bereiche überstreichen.

Wie dem Fachmann unmittelbar klar wird, führt die erfindungsgemäß bevorzugte Anordnung der Kratzelemente dazu, dass mehr Fläche auf der zu beklebenden Oberfläche durch die Kratzelemente überstrichen bzw. bearbeitet wird, wenn die entsprechende Bewegung mit dem erfindungsgemäßen Befestigungselement, auf dem die Kratzelemente angeordnet sind, durchgeführt werden. Dabei ist es nachvollziehbar, dass es grundsätzlich wünschenswert ist, dass möglichst viel der tendenziell zum Kleben weniger geeigneten Oberfläche des jeweiligen Substrates vor Kontaktierung mit dem Klebstoff gelöst und gegebenenfalls entfernt wird. Wie bereits oben beschrieben, kann die Entfernung dadurch erfolgen, dass beispielsweise im Falle einer Rotation des Befestigungselementes auf der zu beklebenden Substratoberfläche die durch die Kratzelemente abgelösten (abgekratzten) Bestandteile der Substratoberfläche über den Klebstoff nach außen transportiert werden und so zumindest teilweise die Klebefuge verlassen. Es ist aber auch möglich, dass die abgelösten Oberflächenbe- standteile - insbesondere bei Auswahl eines geeigneten Klebstoffes - als Füllmittel im Klebstoff wirken, die sie - wenigstens teilweise - in die Klebstoffmatrix aufgenommen und dabei vollständig umhüllt werden.

Sowohl im Hinblick auf den Abtransport von abgekratzten Oberflächenteilen der zu beklebenden Oberfläche als auch im Hinblick auf die allgemeine Handhabbarkeit sowie auf üb- liehe Befestigungselemente ist es bevorzugt, dass die ebene Fläche kreisförmig ist.

Wie bereits angedeutet, lässt eine kreisförmige Oberfläche in besonderem Maße einen Materialtransport der gelösten Oberflächenbestandteile der zu beklebenden Oberfläche zu. Außerdem benötigt eine Rotationsbeweg u ng keinen zusätzlichen Bearbeitungsplatz, der letztendlich nicht von dem Befestigungselement (wenn es geklebt ist) überdeckt ist. Bevorzugt ist ferner oder zusätzlich ein erfindungsgemäßes Befestigungselement, wobei die Kratzelemente a) im Falle einer vollständigen Rotation der ebenen Fläche um die Achse, die senkrecht durch den Mittelpunkt der ebenen Fläche geht und/oder b) im Falle einer Lateralverschiebung parallel zur ebenen Fläche > 50 %, bevorzugt > 60 %, weiter bevorzugt >70 %, noch weiter bevorzugt > 80 %, besondere bevorzugt > 90 % der Fläche der ebenen Fläche überstreichen.

Eine geeignete Anordnung hierzu kann der Fachmann aufgrund der jeweiligen Zielvor- gabe, wie viel durch die entsprechenden Bewegungen von der letztendlich zu beklebenden Fläche durch die Kratzelemente vorbehandelt werden soll, vorsehen. Dabei ist es leicht nachvollziehbar, dass grundsätzlich je mehrder zu beklebenden Oberfläche durch die Krat- zelemente vorbehandelt wird, desto mehr von der tendenziell für das Kleben weniger geeigneten Oberflächenstruktur entfernt werden kann.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist weiter bevorzugt ein erfindungsgemäßes Befestigungselement, wobei die Kratzelemente < 30 %, bevorzugt < 20 %, weiter bevorzugt < 10 %, noch weiter bevorzugt < 5 % der Fläche der ebenen Fläche belegen. Selbstverständlich sind unter den Prozentangaben Prozent der Gesamtfläche der ebenen Fläche zu verstehen.

Es ist für den Fachmann leicht nachvollziehbar, dass es einerseits wünschenswert ist, dass möglichst viel der zu beklebenden Oberfläche durch die Kratzelemente vorbehandelt wird. Gleichzeitig wird es im Regelfall aber so sein, dass dort, wo auf der ebenen Fläche ein Kratzelement vorgesehen ist, diese Fläche für den einzusetzenden Klebstoff nicht zur Verfügung steht. Daher ist es selbstverständlich wünschenswert, dass die Kratzelemente so angeordnet werden, dass möglichst viel der zu beklebenden Oberfläche von ihnen bei der entsprechenden Bewegung überstrichen wird; gleichzeitig ist es aber ebenso wünschenswert, dass möglichst wenig der ebenen Fläche (auf die ja der Klebstoff aufgebracht wird) von den Kratzelementen belegt ist.

Eine bevorzugte Anordnung der erfindungsgemäß vorzusehenden Kratzelemente ist dabei, dass sämtliche Kratzelemente sich auf einem unterschiedlichen Radius der kreisför- migen ebenen Fläche befinden. So wird sichergestellt, dass die durch die Kratzelemente bei einer vollständigen Umdrehung jeweils erzeugten„Rillen“ in Summe eine nahezu flächige Behandlung der Oberflächen ergeben.

Auch die Höhe der jeweiligen Kratzelemente kann vom Fachmann an gewünschte Anwendungszwecke angepasst werden. Sofern eine besonders widerstandsfähige Oberfläche bearbeitet werden soll, wird der Fachmann eher dazu geneigt sein, Kratzelemente einzusetzen, die verhältnismäßig wenig über die ebene Fläche (die ja letztendlich eine der beiden Klebflächen sein wird) herausragen zu lassen, um zu verhindern, dass während des Kratzvorganges auf der zu beklebenden Oberfläche die Kratzelemente verbogen werden. Es kann aber wiederum bevorzugt sein, die Kratzelemente etwas länger auszugestalten, wenn sie z. B. zusätzlich als Abstandshalter fungieren sollen. In diesem Fall ist es möglich, die Kratzelemente so auszugestalten, dass sie bei einem geeigneten Klebvorgang (inklusive mechanischer Voraboberflächenbehandlung) nur so viel von der zu beklebenden Oberfläche abtragen (bzw. nurso tief in diese eind ringen), dass noch ein Abstand zwischen der ebenen Fläche und der zu beklebenden Oberfläche besteht, der den Klebstoff auf- nimmt bzw. genügend Platz für den Klebstoff belässt. Somit kann ein ideal ausgestalteter Klebespalt erzeugt werden.

Ein erfindungsgemäßes bevorzugtes Befestigungselement hat als Klebstoff auf der ebenen Fläche einen 2-Kom pone nten kle bstoff . Dieser kann so angebracht sein, dass die beiden Komponenten zunächst nicht in Kontakt zueinander sind. Durch die beim Befestigungspro- zess (insbesondere Fügen und Kleben) vorzusehende Bewegung für das Befestigungselement können dabei diese beiden Komponenten nicht nur in Kontakt kommen, sondern das Kratzelement oder die Kratzelemente können zusätzlich in diesem Fall noch eine Mischfunktion ausüben. Auf diese Art ist es möglich, den 2-Komponentenklebstoff in sehr gut gemischter Form an die eigentlich zu verklebenden Oberflächen zu bringen.

Die Mischfunktion, die die Kratzelemente ausüben können, hat noch einen weiteren Vorteil: Durch die Mischunterstützung ist es möglich, schnell aushärtende Klebstoffe zu verwenden, die anderenfalls eine zu geringe Tropfzeit besitzen würden und so schnell zu Reaktion in den entsprechenden Mischvorrichtungen führen würden und/oder bei nicht perfekter sachgemäßer Anwendung dazu führen würden, dass ein Teil des Klebstoffes bereits ausgehärtet ist, bevor der eigentliche Klebvorgang stattfindet, sodass die entstehende Kleb- Verbindung eine Schwächung erfährt.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Befestigungselement, wobei der Klebstoff im ausgehärteten Zustand Bruchdehnung von > 15 %, bevorzugt > 30 %, weiter bevorzugt > 75 % und besonders bevorzugt > 100 % besitzt, wobei die Bruchdehnung nach DIN EN ISO 7500-1 , Teil 1 mit einer Prüfgeometrie nach DIN EN ISO 37, Typ 2 bestimmt wird.

Dem Fachmann ist eine Auswahl entsprechender Klebstoffe bekannt; es hat sich herausgestellt, dass Klebstoffe mit den bevorzugten Bruchdehnungswerten besonders geeignet sind, eine Klebung mit dem erfindungsgemäßen Befestigungselement zu bewirken. Eine höhere Bruchdehnung ist außerdem wünschenswert, um eine gewisse Flexibilität der Kleb- Verbindung z. B. im Falle einer Zug-, Schäl- und/oder Scherbelastung zu gewährleisten. In diesem Zusammenhang ist es auch denkbar, dass die erfindungsgemäß vorzusehenden Kratzelemente, da sie ja eine gewisse Eindringtiefe in die zu beklebende Oberfläche gewährleisten, zusätzlich die Klebverbindung stabilisieren.

Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Befestigungselement, umfassend auf der der Fläche entgegengesetzten Seite ein Einspannelement für eine Vorrichtung zum Aufbringen des Befestigungselementes auf eine Substratoberfläche, bevorzugt auf Beton.

Das bevorzugt vorzusehende Einspannelement dient dazu, das erfindungsgemäße Befestigungselement in eine entsprechende Vorrichtung einzuspannen, das heißt zu befestigen. Im einfachsten Falle kann das Einspannelement zum Beispiel im Falle eines Gewindebol- zens, den das erfindungsgemäße Befestigungselement darstellt, das Gewinde sein. Es ist aber selbstverständlich auch möglich, einen Bereich als Einspannelement vorzusehen, der kein Gewinde mehr umfasst, sodass das eigentliche Gewinde beim Einspannen nicht beschädigt wird.

Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Befestigungselement ausgewählt aus der Gruppe be- stehend aus Bolzen, Gewinde, Öse, Haken, Distanzmuffe und Gewindebolzen.

Teil der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Befestigung eines erfindungsgemäßen Befestigungselementes, umfassend die Schritte: a) Bereitstellen eines erfindungsgemäßen Befestigungselementes mit einem noch nicht ausgehärteten Klebstoff, b) Kontaktieren des Befestigungselementes mit einer Substratoberfläche über das oder die Kratzelemente, c) Abtragen von Substratoberfläche durch Rotation oder Lateralverschiebung des Befestigungselementes unter Druckausübung und d) Aushärten des Klebstoffes. Wie bereits oben beschrieben, wird durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Teil der (zum Kleben weniger geeigneten) zum Kleben vorgesehenen Substratoberfläche abgetragen.

Es ist bevorzugt, dass das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt wird, dass der erfindungsgemäß vorgesehene Klebstoff auch eine Transportfunktion besitzt, wobei die von der zu beklebenden Oberfläche abgekratzten Partikel so nach außen transportiert werden, dass sie (überwiegend) aus dem Klebespalt mit Klebstoff, der ebenfalls aus dem Klebespalt austritt („squeeze flow“) entfernt werden.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist ebenfalls, dass die Kratzelemente - insbesondere im Falle des Einsetzens eines 2-Komponentenklebstoffes - eine Mischfunktion übernehmen, um so den Aushärtungsprozess des Klebstoffes zu unterstützen. Teil der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, umfassend eine Einspannvorrichtung für ein erfindungsgemäßes Befestigungselement, und/oder eine Vorrichtung zur Rotation oder Lateralverschiebung des Befestigungselementes, eine Vorrichtung zur Druckkontrolle und/oder zur Höhenkontrolle re- lativ zum Zielauflageniveau der ebenen Fläche des Befestigungselementes während Schritt c) und/oder eine Vorrichtung zur Kompensation von Querkräften.

Eine Vorrichtung zur Druckkontrolle dient dazu, dafür zu sorgen, dass der Anpressdruck für die Bewegung des erfindungsgemäßen Befestigungselementes auch von der zu beklebenden Oberfläche möglichst optimiert ist, insbesondere nicht zu hoch ist. Dabei kann die Vorrichtung zur Druckkontrolle so ausgestaltet sein, dass bei Überschreiten eines Maxi- malanpressdruckes (der beispielsweise durch den Ausführenden auf die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeübt wird), ein Warnsignal gibt o- der sogar, dass in diesem Falle die entsprechende Kratzbewegung unterbunden wird. Problematisch könnte es auch sein, wenn der Andruck der Vorrichtung - durch den Anwender - zu gering ist. Dann könnte nämlich der Kontakt zwischen Befestigungselement und Betonoberfläche verloren gehen mit dem Ergebnis, dass keine ausreichende Klebfestigkeit gegeben ist. Dementsprechend kann die Vorrichtung zur Druckkontrolle auch so ausgestaltet sein, dass sie alternativ oder zusätzlich ein Warnsignal bei zu geringem Anpressdruck abgibt. Eine Vorrichtung zur Höhenkontrolle relativ zum Zielauflagenniveau der ebenen Fläche des Befestigungselementes während Schritt c) dient dazu sicherzustellen, dass die Kratzelemente (und damit auch die ebene Fläche) zu tief oder nicht tief genug in Bezug auf das Substrat platziert werden. Dies könnte dazu führen, dass das Befestigungselement insgesamt zu tief oder zu hoch sitzt, insbesondere in Bezug auf benachbarte Befestigungsele- mente. Im einfachsten Falle ist eine entsprechende Vorrichtung zur Höhenkontrolle ein Abstandshalter, der ein tieferes Eindringen der Kratzelemente in das Substrat vermeidet.

Eine Vorrichtung zur Kompensation von Querkräften kann dabei eine Abstützung sein, die lateral neben der eigentlichen Klebestelle (bevorzugt auf wenigstens zwei Seiten) vorgesehen ist. Sie kann aber auch selbstverständlich kreisförmig sein oder den Bereich, wo das Befestigungselement angeklebt werden soll, auf eine andere Art umfassen. Bei geeigneter Ausgestaltungsform ist die Vorrichtung zur Höhenkontrolle gleichzeitig auch eine Vorrichtung zur Kompensation von Querkräften. Insbesondere mit der bevorzugten Ausgestaltung, dass die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens über sowohl eine Vorrichtung zur Druckkontrolle, als auch eine Vorrichtung zur Höhenkontrolle relativ zum Zielauflagenniveau der ebenen Fläche des Befestigungselementes während Schritt c) als auch eine Vorrichtung zur Kompen- sation zur Querkräften verfügt, ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren sehr bedienungssicher und reproduzierbar durchzuführen. Dies führt dazu, dass die angeklebten Befestigungselemente nicht nur eine mit wenigen Arbeitsschritten sichere Klebverbindung gewährleisten, sondern, dass mehrere Befestigungselemente immer über die gleiche Eindringtiefe in das Substrat verfügen. Bevorzugt steuert und überwacht die Vorrichtung den gesamten Fügeprozess. Das heißt z.B., dass auch die Drehzahl (bei rotationssymmetrischen Befestigungselementen) ebenso wie die Zeit der Rotation vorgegeben und überprüft wird. Bei Abweichungen vom - zuvor ermittelten - optimalen Prozess zieht die Vorrichtung bevorzugt das Befestigungselement vor dem Aushärten des Klebstoffs von der Oberfläche wieder ab. So wird sichergestellt, dass ausschließlich“optimal” geklebte Befestigungselemente vorhanden sind.

Ilgemein ist es mit der Erfindung möglich, ohne großen Aufwand Befestigungselemente auf Substratoberflächen aufzukleben. Dies gilt insbesondere für solche Substrate, deren Oberfläche weniger für das Kleben geeignet ist als das eigentliche Substrat. Dies geschieht besonders dadurch, dass die Oberfläche aufgrund der Erfindung parallel während des Fü- gens für das Kleben vorbereitet werden kann, indem ungünstige Oberflächenbereiche beseitigt oder reduziert werden. Dies bedeutet auch, dass der bislang separate Arbeitsschritt, nämlich die Oberfläche zu stabilisieren (Vorbehandlungsschritt), entfallen kann.

Durch die Definition von Parametern wie Drehzahl und Dauer der Rotation sowie Anpressdruck, welche durch eine entsprechend konzipierte Applikationsvorrichtung (Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens) gewährleistet werden, wird der individuelle Einfluss des Anwenders drastisch reduziert, sodass geringere Streuungen in der Qualität des Arbeitsergebnisses erzielt werden können und somit die Verlässlichkeit der Fügetechnik Kleben auch unter Baustellenbedingungen erheblich verbessert wird. Zudem konnte eine deutliche Erhöhung der Klebfestigkeit gegenüber nicht bzw. mit anderen Me- thoden vorbehandelten Oberflächen, insbesondere bei Beton, gezeigt werden. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren sowie anhand von Beispielen näher erläutert:

Die Figur 1 stellt ein erfindungsgemäßes Befestigungselement dar, wobei die Bezugszeichen bedeuten: 1 Kratzelement

3 ebene Fläche

5 Einspannelement

7 Klebstoffkomponente 1

9 Klebstoffkomponente 2 Beispiele:

Beispiel 1 : Herstellung der Kratzelemente

Um den Herstellungsaufwand in der Versuchsphase zu minimieren, besteht das nachfolgend verwendete Befestigungselement aus Normteilen:

Schraube M 10x50 DIN 7991 8.8 verzinkt Scheibe DIN 9021 , verzinkt, di = 13mm, mit 90°-Senker soweit angesenkt, dass der

Schraubenkopf nicht aus der Scheibe hervorsteht,

Schraube und Scheibe werden mit 2 Schweißpunkten verbunden

Die Rückseite des Befestigungselementes (die dem Beton zugewandte Seite) wird mit 2 mm-Bohrungen, jeweils 2 mm tief, versehen. Das Bohrmuster berücksichtigt, dass jede Bohrung auf einem unterschiedlichen Scheibenradius liegt.

In diese Bohrungen werden 16 Zylinderstifte DIN 7, 1 m6x4, eingebracht. Durch die Übergangspassung werden die Stifte sicher in den Bohrungen gehalten und stehen 2 mm aus der Oberfläche der Scheibe heraus, siehe Figur 1. Beispiel 2: Prüfszenario

Die Prüflast wird in einer Universalprüfmaschine aufgebracht. Der Betonprüfkörper (Standardprüfkörper zur Bestimmung der Druckfestigkeit, Würfel mit 150 mm Kantenlänge) wird dabei von einer speziellen Aufnahme fixiert, sodass das Verbindungselement per Zugkraft vom Prüfkörper abgezogen wird. Dokumentiert werden die Kraft zum Zerstören der Verbindung und der dazu benötigte Prüfweg.

Beispiel 3: Herstellung der Prüfkörper

Auf das Befestigungselement wird gemischter Klebstoff aufgetragen (Prozessvariante: ungemischter Klebstoff (Loctite EA 9450, Henkel)). Anschließend wird das Befestigungsele- ment aus Beispiel 1 in das Spannfutter einer Säulenbohrmaschine eingespannt. Die Säulenbohrmaschine arbeitet mit einer Drehzahl von 80 min ¹ . Über den manuellen Vorschub der Bohrmaschinenspindel wird das Befestigungselement auf die Oberfläche des Betonwürfels (C20/25), der auf dem Arbeitstisch der Säulenbohrmaschine fixiert ist, abgesenkt. Der erste Kontakt zwischen Befestigungselement und Betonwürfel ist deutlich durch Kratz- geräusche erkennbar. Unter Beibehaltung der rotatorischen Bewegung wird die Spindel weitere 2 mm abgesenkt (erkennbar an der Skala, welche an der Säulenbohrmaschine angebracht ist). Dieser Vorgang dauert ca. 12 Sekunden. Nach Erreichen der beschriebenen Position wird die Rotation der Spindel gestoppt, das Spannfutter gelöst und die Spindel anschließend in ihre Ausgangsposition zurückgefahren. Der Betonwürfel mit dem aufge- klebten Befestigungselement wird vorsichtig zur Seite gelegt, sodass der Klebstoff aushärten kann.

Beispiel 4: Vergleich der Klebungen

Eine Serie von erfindungsgemäß hergestellten Prüfkörpern wurde mit Prüfkörpern verglichen, die wie folgt hergestellt wurden: 1. Klebverbindung auf unbehandeltem Beton

2. Klebverbindung auf geschliffenem Beton (mit einer Schleifscheibe: P120 mit 12.000 U/min abgeschliffen. Anschließend wurde der Schleifstaub mit Druckluft entfernt). 3. Klebverbindung nach Vorbehandlung mit Primer 3N (Sika).

4. Klebverbindung nach Vorbehandlung mit Betonverdichtung - Wasserglasverkieselung AF (ASHFORD FORMULA)

5. Klebverbindung nach Vorbehandlung mit Betonverdichtung - Wasserglasverkiese- lung N (ASHFORD FORMULA)

6. Klebverbindung nach Vorbehandlung mit Betonverdichtung - Wasserglasverkieselung KS (ASHFORD FORMULA)

7. Klebverbindung aus Beispiel 3.

Die Primer-Vorbehandlungen wurden jeweils nach Herstellervorgaben durchgeführt. Die Prüfbeispiele 1 - 6 unterscheiden sich von dem Prüfbeispiel aus Beispiel 3 dadurch, dass ein wie im Beispiel 3 eingesetztes Befestigungselement eingesetzt wurde, das allerdings nicht über die Kratzelemente verfügte.

Figur 2 zeigt die Zusammenfassung der Ergebnisse der Serie von Zugversuchen. Es ist deutlich zu erkennen, dass mittels des erfindungsgemäßen Befestigungselementes eine besonders zugfeste Klebverbindung erstellt werden konnte.