Alkaliresistente Nanobeschichtungen für Glasfasern: Fid-Bau Portal

Alkaliresistente Nanobeschichtungen für Glasfasern

Plonka, R. / Rothe, C. / Gao, S.L. / Ehrentraut, W. / Bellmann, C. / Mäder, E.

Neben der Korrosionsbeständigkeit von ARGs (alkaliresistente Glasfasern), kommt im textilbewehrten Beton der Spannungsübertragung von der Zementmatrix auf sie Verstärkungsfasern eine zentrale Bedeutung zu. Vorversuche an kommerziellen ARG, deren Schlichteinhaltsstoffe unbekannt sind, ergaben, dass die Abnahme ihres Schlichtegehaltes infolge Lagerung in stark alkalischer Lösung von der chemischen Zusammensetzung der aufgebrachten Schlichten abhängig ist. Unsere Forschungsergebnisse zeigen, dass eine effektive Beschichtung in Form nanoskaliger Polymerdispersionen die Zugfestigkeit der Fasern entscheidend erhöht, die Haftung der Fasern im Beton aber nur verbesert, wenn eine Anpassung an das jeweilige Schlichtesystem erfolgt. Der gezielte Aufbau spezieller Grenzschichten wurde durch die Inbetriebnahme einer eigenen ARG-Spinnanlage im IPF Dresden möglich. Die entwickelten Schlichten sind an die Wechselwirkung mit der Zementmatrix angepasst und auf eine hohe Dauerhaftigkeit ausgerichtet. Die dazu kompatiblen Polymerbeschichtungen tragen durch den Aufbau einer sauren Barriereschicht auf Basis von carboxyliertem Styrol-Butadien ebenfalls zur Erhöhung der Alkaliresistenz bei und verbessern die Haftung zum Beton. Somit konnte der Nachweis erbracht werden, dass die Eigenschaften der Faser-Matrix-Grenzschicht gezielt beeinflusst werden können. Weitere Eigenschaftsverbesserungen lassen sich durch das Einbringen von Nanofasern in die Schlichten und Nanopartikel in die Beschichtungen erreichen.