Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Neue konstruktive Möglichkeiten im Betonbau durch Kleben von Bauteilen aus ultra-hochfestem Beton
Ultra-Hochfester Beton mit stahlähnlicher Druckfestigkeit von 180 N/mm2 und darüber und mit dichtem, homogenen Gefüge ermöglicht es, konstruktive Bauteile mit Hilfe organischer oder anorganischer Klebstoffe einfach, sicher und besonders wirtschaftlich zu fügen. Im Betonbau wird damit ermöglicht Material sparende leichte, filigrane und damit sehr nachhaltige Bauwerke zu erstellen, die dennoch hoch tragfähig und sehr dauerhaft sind. Anhand eines Modellprojekts (Gärtnerplatzbrücke in Kassel in Stahl-Beton-Hybridbauweise mit dauerhaft lastübertragender Verfügung von Obergurten und der Fahrbahnplatten aus UHPC mit Epoxydharz-Klebstoff) wird das Langzeitverhalten des Ultra-Hochfesten Betons und der Klebfuge gesammelt, um jede mögliche Veränderung im Tragverhalten zu registrieren. Untersucht werden die Eigenschaften der Klebstoffe bzw. Klebungen hinsichtlich Verarbeitung, Verbundverhalten,Lastaufnahme, Verformungsverhalten und Dauerhaftigkeit unter Umweltbedingungen, der Zusammensetzung des UHPC-Substrates und der Vorbehandlung (Aktivierung) seiner Verbundflächen, des gemeinsamen Tragverhaltens beider Stoffe im Bereich der Klebfuge unter verschiedenen Last- und Klimabedingungen sowie der Übertragbarkeit von Laborergebnissen auf Bauwerke. Dabei stehen nicht nur eine möglichst hohe Festigkeit der Klebung und eine hohe Tragfähigkeit des Fertigteils im Vordergrund, sondern insbesondere auch das für eine sichere Konstruktion erforderliche duktile Bruch- und Nachbruchverhalten ohne schlagartiges Versagen. Im Rahmen des vorgestellten Projektes wurden in Laborversuchen an unterschiedlich großen Prüfkörpern Erkenntnisse über die Herstellung und Vorbereitung der UHPC-Fügeteile, über das mechanische Verhalten der Verbundzone und auch erste Erkenntnisse über die Dauerhaftigkeit der Fügung gewonnen. Hinsichtlich des mechanischen Verhaltens der Fügeteile wurde festgestellt, das eine ausreichend hohe Adhäsion zwischen UHPC und Klebstoff erreichbar ist, dass sowohl bei Schub- als auch bei Zugbeanspruchung die im UHPC-Fügeteil enthaltenen Fasern aktiviert werden und zwar entweder im Beton selbst oder - nach ihrem Freilegen durch z.B. Sandstrahlen - in der Klebfuge. Die erreichbare Festigkeit liegt derzeit noch deutlich unter der des homogenen UHPC, was dazu führt, dass die hohe Festigkeit des UHPC nur entsprechend wenig ausgenutzt werden kann.
Neue konstruktive Möglichkeiten im Betonbau durch Kleben von Bauteilen aus ultra-hochfestem Beton
Ultra-Hochfester Beton mit stahlähnlicher Druckfestigkeit von 180 N/mm2 und darüber und mit dichtem, homogenen Gefüge ermöglicht es, konstruktive Bauteile mit Hilfe organischer oder anorganischer Klebstoffe einfach, sicher und besonders wirtschaftlich zu fügen. Im Betonbau wird damit ermöglicht Material sparende leichte, filigrane und damit sehr nachhaltige Bauwerke zu erstellen, die dennoch hoch tragfähig und sehr dauerhaft sind. Anhand eines Modellprojekts (Gärtnerplatzbrücke in Kassel in Stahl-Beton-Hybridbauweise mit dauerhaft lastübertragender Verfügung von Obergurten und der Fahrbahnplatten aus UHPC mit Epoxydharz-Klebstoff) wird das Langzeitverhalten des Ultra-Hochfesten Betons und der Klebfuge gesammelt, um jede mögliche Veränderung im Tragverhalten zu registrieren. Untersucht werden die Eigenschaften der Klebstoffe bzw. Klebungen hinsichtlich Verarbeitung, Verbundverhalten,Lastaufnahme, Verformungsverhalten und Dauerhaftigkeit unter Umweltbedingungen, der Zusammensetzung des UHPC-Substrates und der Vorbehandlung (Aktivierung) seiner Verbundflächen, des gemeinsamen Tragverhaltens beider Stoffe im Bereich der Klebfuge unter verschiedenen Last- und Klimabedingungen sowie der Übertragbarkeit von Laborergebnissen auf Bauwerke. Dabei stehen nicht nur eine möglichst hohe Festigkeit der Klebung und eine hohe Tragfähigkeit des Fertigteils im Vordergrund, sondern insbesondere auch das für eine sichere Konstruktion erforderliche duktile Bruch- und Nachbruchverhalten ohne schlagartiges Versagen. Im Rahmen des vorgestellten Projektes wurden in Laborversuchen an unterschiedlich großen Prüfkörpern Erkenntnisse über die Herstellung und Vorbereitung der UHPC-Fügeteile, über das mechanische Verhalten der Verbundzone und auch erste Erkenntnisse über die Dauerhaftigkeit der Fügung gewonnen. Hinsichtlich des mechanischen Verhaltens der Fügeteile wurde festgestellt, das eine ausreichend hohe Adhäsion zwischen UHPC und Klebstoff erreichbar ist, dass sowohl bei Schub- als auch bei Zugbeanspruchung die im UHPC-Fügeteil enthaltenen Fasern aktiviert werden und zwar entweder im Beton selbst oder - nach ihrem Freilegen durch z.B. Sandstrahlen - in der Klebfuge. Die erreichbare Festigkeit liegt derzeit noch deutlich unter der des homogenen UHPC, was dazu führt, dass die hohe Festigkeit des UHPC nur entsprechend wenig ausgenutzt werden kann.
Neue konstruktive Möglichkeiten im Betonbau durch Kleben von Bauteilen aus ultra-hochfestem Beton
Schmidt, M. (Autor:in) / Krelaus, R. (Autor:in) / Freisinger, S. (Autor:in) / Dilger, K. (Autor:in) / Wisner, G. (Autor:in) / Böhm, S. (Autor:in) / Heim, H.P. (Autor:in) / Mihm, K.M. (Autor:in)
2009
10 Seiten, 10 Bilder, 2 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Bauwesen , Bauchemie , Fügetechnik , Verklebung , Materialverhalten , Tragfähigkeit , Belastungsprüfung (Mechanik) , Dauerhaftigkeit , Bruchverhalten , Verformung , Biegebeanspruchung , Oberflächenbehandlung , Klimabeständigkeit , Alterung (Werkstoff) , Adhäsionsfestigkeit , Rissausbildung , Hochleistungsbeton
| UB Braunschweig | 1990
| TIBKAT | 1987