Untersuchungen an textilbewehrtem Beton. Beurteilung des Verbundverhaltens mit faseroptischen Mikrodehnungssensoren: Fid-Bau Portal

Untersuchungen an textilbewehrtem Beton. Beurteilung des Verbundverhaltens mit faseroptischen Mikrodehnungssensoren

Molter, M. / Hegger, J. / Will, N. / Hofmann, D. / Habel, W. / Gutmann, T. / Basedau, F.

Der Einsatz von Textilien als Bewehrung von Beton zur Herstellung vorgefertigter Bauteile wird derzeit im Sonderforschungsbereich 532 (SFB 532) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) an der RWTH Aachen erforscht. Zur Modellierung der mechanischen Eigenschaften dieses neuen Verbundwerkstoffs ist unter anderem die Charakterisierung des Verbundverhaltens der Textilien in der Betonmatrix erforderlich. Hierzu werden Dehnungsmessungen der eingebetteten Textilien und des Betons unter Last durchgeführt. Auf Grund der sehr kleinen Abmessungen der Bewehrungsquerschnitte scheiden übliche Messtechniken, zum Beispiel Dehnungsmessstreifen, aus. Der Einsatz faseroptischer Mikrodehnungssensoren ist an dieser Stelle sinnvoll und wurde zu Dehnungsmessungen der eingebetteten Textilien und des Betons unter Last herangezogen. Als Fasersensoren mit Messlängen im Millimeterbereich wurden flexible Fabry-Perot-Faserinterferometer-Sensoren eingesetzt. In einer Glaskapillare werden dabei zwei Faserenden derart positioniert, dass sich deren glatt gebrochenen Endflächen gegenüberstehen. Ein Ende ist fest mit der Kapillare verbunden. Die Anschlussfaser führt zum Auswertegerät und ist gleitfähig in der Kapillare gelagert. Die Dehnungsmessungen erfolgten an doppelseitigen Dehnkörpern mit vorgegebener Rißstelle, die mit einem 2400 tex Glasfaserroving bewehrt waren. Die Dehnungsverformung wurde mit dieser Anordnung mit einer Auflösung von 0,1 Mikrometer/m gemessen. Die Dehnungen der Betonmatrix im Abstand von 3 mm und die Dehnungen der Rovingoberflächen (8 mm vom Rissufer entfernt) waren qualitativ gleich. Bis zu einer Zugkraft von 150 N lag Haftverbund zwischen Matrix und Roving vor. Bei ca. 200 N Zugkraft ging dieser in Reibverbund über, wobei der Roving aus der Matrix herausgezogen wurde.