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4. Anwendertagung Textilbeton<br />
Leichter bauen – Zukunft formen<br />
Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Textilbeton<br />
durch Zugabe von Kurzfasern<br />
Frühere Untersuchungen<br />
von textilbewehrtem Beton<br />
zeigten, dass die hohen<br />
Werte der Zugfestigkeit von<br />
Textilbeton (engl.: TRC =<br />
Textile Reinforced Concrete)<br />
typischerweise erst bei<br />
relativ großen Verformungen<br />
erreicht werden und von<br />
der Bildung verhältnismäßig<br />
breiter Risse begleitet sind.<br />
Derartig große Verformungen<br />
vor dem Materialversagen<br />
sind für die Energiedissipation<br />
sowie die Tragsicherheit<br />
von entscheidender Bedeutung.<br />
Im Gegensatz dazu<br />
sind im Gebrauchszustand<br />
große Verformungen nicht<br />
erwünscht, so dass bei der<br />
Gebrauchslastbemessung nur<br />
relativ kleine Kräfte angesetzt<br />
werden können. Außerdem<br />
sind im Gebrauchszustand<br />
große Rissweiten nicht nur<br />
aus ästhetischen Gründen zu<br />
vermeiden: Risse mit großer<br />
Weite erleichtern flüssigen<br />
sowie gasförmigen Schadmedien<br />
den Zutritt in den<br />
TRC oder in darunter liegende,<br />
zu verstärkende und zu<br />
schützende Bauteile. Weiterhin<br />
kann bei hoher mechanischer<br />
Beanspruchung eine<br />
Delamination zwischen den<br />
textilen Bewehrungslagen<br />
infolge ungenügender Haftzugfestigkeit<br />
des Feinbetons<br />
stattfinden.<br />
Ein effizienter Ansatz zur erheblichen<br />
Verbesserung des<br />
mechanischen und bruchmechanischen<br />
Verhaltens<br />
von TRC ist die Zugabe von<br />
kurzen Fasern. In Abhängigkeit<br />
von der Art der Kurzfasern<br />
konnten aus Experimenten<br />
folgende Schlüsse<br />
gezogen werden:<br />
q Ausgeprägte Erhöhung<br />
der Erstrissspannung<br />
(Verdoppelung bis Verdreifachung<br />
bei Zugabe<br />
von ca. 1 Vol.-% Kurzfasern),<br />
q Entwicklung von zahlreicheren<br />
und damit feineren<br />
Rissen (Verbesserung<br />
der Duktilität),<br />
q Steigerung der Zugfestigkeit,<br />
q Erhöhung der Energiedissipation<br />
(Fläche unter der<br />
Spannungs-Dehnungskurve),<br />
q Anhebung der Haftzugfestigkeit<br />
der Matrix,<br />
q Verbesserung des<br />
Verbundes zwischen<br />
Multifilamentgarn und<br />
Matrix (Vernadelung der<br />
Interphase, zusätzliche<br />
Haftbrücken)<br />
Bild oben: Relativ breite Risse an der Oberfläche eines belasteten<br />
TRC-Elementes<br />
Unteres Bild: Delamination zwischen textilen Bewehrungslagen;<br />
TRC Probe unter Zugbelastung<br />
Autoren:<br />
Rabea Barhum<br />
Viktor Mechtcherine<br />
TU Dresden, Institut für Baustoffe<br />
Bild links: Effekt der Zugabe von Kurzfasern<br />
aus AR-Glas auf das Spannungs-Dehnungsverhalten<br />
von TRC unter Zugbelastung (links) und<br />
Rissbildung an den Probenoberflächen (rechts)<br />
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