Chemische Vorspannung von textilbewehrten Sichtbetonbauteilen mit Quellbeton

In diesem Vorhaben sollen neuartige, chemisch-vorgespannte, tragende Sichtbetonbauteile mit Textilbewehrung hergestellt und analysiert werden. Der Schwerpunkt liegt auf der innovativen Zusammenführung verschiedener Quellmittel und textilbewehrtem Beton. Dabei soll die Bewehrung durch das gesteuerte Quellen effizient vorgespannt werden. Textile Bewehrungen aus AR-Glasfasern oder Kohlenstofffasern haben außergewöhnliche mechanische Eigenschaften, wie hohe Zugfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Diese Eigenschaften können im vorgespannten Zustand in hohem Maße genutzt werden. Jedoch führt die Empfindlichkeit der Fasern bei Belastungen senkrecht zur Faserrichtung in der Regel zu komplizierten Vorspannprozessen. Alternativ soll deshalb die Vorspannung durch Quellmittel erzeugt werden, welche sowohl in Japan als auch in den USA bereits effektiv eingesetzt werden. Wenn größere Mengen von Quellmittel verwendet werden und in dem Betonelement die auftretende Dehnung durch Bewehrung behindert wird, entstehen Vorspannungskräfte in dieser Bewehrung. Durch die hochwertigen Materialien und deren effizientem Einsatz werden dünne, tragende Sichtbetonbauteile mit höherer Dauerhaftigkeit und Tragfähigkeit möglich. Dies führt zu einer ressourcenschonenden, dauerhaften und dennoch filigranen Konstruktion von vorgespannten Betonbauteilen.

Die unterschiedlichen Quellmittel werden experimentell erforscht und vergleichend an Betonen mit Stahl- und Textilbewehrung durchgeführt. Es wird das Schwindverhalten, das Verbundverhalten zwischen Quellbeton und Stahl- bzw. Textilbewehrung, sowie das Tragverhalten erforscht. Die Untersuchungen werden parallel mit numerischen Finite-Elemente-Analysen begleitet.

Forschungspartner: MAX BÖGL Bauservice GmbH & Co. KG