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Neue konstruktive Möglichkeiten im Betonbau durch Kleben von Bauteilen aus Ultra-Hochfestem Beton. Schlussbericht. Laufzeit vom 01.01.2007 bis 30.06.2009
Im Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben IGF 00.235 Z / DVS 08.001 werden Ergebnisse zur Fügetechnik von ultrahochfestem Beton (UHPC) mit Klebstoffen vorgestellt. Die Klebtechnik verspricht wegen ihrer großflächigen Lastübertragung ohne hohe Spannungskonzentrationen, wie bei Schraub- und Dübeltechniken, eine der wichtigsten Verbindungstechniken für vorgefertigte Bauteile aus UHPC auf der Baustelle zu werden. Im Vorhaben wurden aus einer größeren Anzahl von prinzipiell geeigneten handelsüblichen Klebstoffen fünf Klebstoffe auf Epoxidharz- und Polyurethan-Basis ausgewählt und fein- sowie grobkörnige UHPC-Mischungen mit drei Fasergehalten (1,00, 1,75 und 2,50 V%) auf ihre Eignung zur Verklebung getestet. Dabei wurden sechs verschiedene Probengeometrien (Substanz- und gefügte Proben) eingesetzt. Die Kriterien zur Auswahl umfassten neben der erzielbaren Verbundfestigkeit insbesondere auch die Güte der Verarbeitbarkeit für die Anwender der neuen Technik. Die ausgewählten Klebstoffe und Probenformen wurden in einem umfangreichen Testprogramm sowohl bezüglich ihres Kurzzeitverhaltens als auch in Langzeitversuchen auf ihre Dauerhaftigkeit unter ungünstigen hygrischen und thermischen Umgebungsbedingungen untersucht. Zur Ergänzung dieser Testreihen wurden einzelne Klebstoffe an Substanzproben ausführlich charakterisiert, um ihre besondere Eignung für den Einsatz in Bauwerken auf der Basis messtechnisch belegter Ergebnisse abschätzen zu können. Darüber hinaus wurden Methoden zur klebgerechten Oberflächenbehandlung des neuen Baustoffes untersucht. Durch die Art der Herstellung des faserbewehrte UHPC bedingt bildet sich eine dünne, weitgehend faserfreie Randzone. Deshalb sollte eine Grenzschicht von 1 - 4 mm so faserschonend abgetragen werden, dass der Klebstoff auf dem hochtragfähigen Kernbeton adhäsiv anbinden kann und freigelegte Fasern im Klebstoff eingeschlossen werden. Diese Vorgehensweise ermöglicht die besten und dauerhaftesten Verbindungen, die zu einem duktilen Versagen nicht in der Klebschicht, sondern im faserbewehrten UHPC mit seinem sicheren und gut vorhersehbaren Nachbruchverhalten führt. Der erfolgreiche Einsatz der Klebtechnik mit ausgewählten 2K-Strukturklebstoffen auf optimal oberflächenbehandeltem UHPC gibt der im wesentlichen durch KMU-Firmen repräsentierten Baubranche (Fertigteilhersteller, ausführende Baufirmen, Klebstoffhersteller) wichtige Anhaltspunkte, um schon jetzt Bauwerke aus UHPC mit konstruktiven Klebfugen dauerhaft tragfähig auszulegen und auszuführen, die hauptsächlich auf Druck und Schub beansprucht werden. Die in diesem Forschungsprojekt gewonnenen Ergebnisse müssen noch an Großbauteilen validiert werden, so dass auf jener Basis zukünftig ein realistisches und verlässliches Modell und Bemessungssystem für alle Belastungsrichtungen und allgemeine Anwendung unter wechselnden Klimabedingungen entworfen werden kann. Darüber hinaus sollten in weiteren Forschungsarbeiten die Klebstoffsysteme noch weiter auf den Anwendungsfall hin optimiert werden, insbesondere im Hinblick auf Zugbeanspruchungen und komplexe Spannungszustände unter ungünstigen hygrothermalen Bedingungen. Ein weiterer wichtiger Ansatzpunkt für weitergehende Forschungsarbeiten sind die sehr vielversprechenden Ergebnisse zur kraftübertragenden Gestaltung und Modifizierung der Fügezone. Insgesamt zeigen die Untersuchungen das große wirtschaftliche Potenzial der KIebtechnik in der Prozesskette aus UHPC-Segmentherstellung und optimaler KIebflächenvorbehandlung im Fertigteilwerk, Transport zur Baustelle und einfachem Verkleben mit 2KStrukturklebstoffen auf.
Neue konstruktive Möglichkeiten im Betonbau durch Kleben von Bauteilen aus Ultra-Hochfestem Beton. Schlussbericht. Laufzeit vom 01.01.2007 bis 30.06.2009
Im Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben IGF 00.235 Z / DVS 08.001 werden Ergebnisse zur Fügetechnik von ultrahochfestem Beton (UHPC) mit Klebstoffen vorgestellt. Die Klebtechnik verspricht wegen ihrer großflächigen Lastübertragung ohne hohe Spannungskonzentrationen, wie bei Schraub- und Dübeltechniken, eine der wichtigsten Verbindungstechniken für vorgefertigte Bauteile aus UHPC auf der Baustelle zu werden. Im Vorhaben wurden aus einer größeren Anzahl von prinzipiell geeigneten handelsüblichen Klebstoffen fünf Klebstoffe auf Epoxidharz- und Polyurethan-Basis ausgewählt und fein- sowie grobkörnige UHPC-Mischungen mit drei Fasergehalten (1,00, 1,75 und 2,50 V%) auf ihre Eignung zur Verklebung getestet. Dabei wurden sechs verschiedene Probengeometrien (Substanz- und gefügte Proben) eingesetzt. Die Kriterien zur Auswahl umfassten neben der erzielbaren Verbundfestigkeit insbesondere auch die Güte der Verarbeitbarkeit für die Anwender der neuen Technik. Die ausgewählten Klebstoffe und Probenformen wurden in einem umfangreichen Testprogramm sowohl bezüglich ihres Kurzzeitverhaltens als auch in Langzeitversuchen auf ihre Dauerhaftigkeit unter ungünstigen hygrischen und thermischen Umgebungsbedingungen untersucht. Zur Ergänzung dieser Testreihen wurden einzelne Klebstoffe an Substanzproben ausführlich charakterisiert, um ihre besondere Eignung für den Einsatz in Bauwerken auf der Basis messtechnisch belegter Ergebnisse abschätzen zu können. Darüber hinaus wurden Methoden zur klebgerechten Oberflächenbehandlung des neuen Baustoffes untersucht. Durch die Art der Herstellung des faserbewehrte UHPC bedingt bildet sich eine dünne, weitgehend faserfreie Randzone. Deshalb sollte eine Grenzschicht von 1 - 4 mm so faserschonend abgetragen werden, dass der Klebstoff auf dem hochtragfähigen Kernbeton adhäsiv anbinden kann und freigelegte Fasern im Klebstoff eingeschlossen werden. Diese Vorgehensweise ermöglicht die besten und dauerhaftesten Verbindungen, die zu einem duktilen Versagen nicht in der Klebschicht, sondern im faserbewehrten UHPC mit seinem sicheren und gut vorhersehbaren Nachbruchverhalten führt. Der erfolgreiche Einsatz der Klebtechnik mit ausgewählten 2K-Strukturklebstoffen auf optimal oberflächenbehandeltem UHPC gibt der im wesentlichen durch KMU-Firmen repräsentierten Baubranche (Fertigteilhersteller, ausführende Baufirmen, Klebstoffhersteller) wichtige Anhaltspunkte, um schon jetzt Bauwerke aus UHPC mit konstruktiven Klebfugen dauerhaft tragfähig auszulegen und auszuführen, die hauptsächlich auf Druck und Schub beansprucht werden. Die in diesem Forschungsprojekt gewonnenen Ergebnisse müssen noch an Großbauteilen validiert werden, so dass auf jener Basis zukünftig ein realistisches und verlässliches Modell und Bemessungssystem für alle Belastungsrichtungen und allgemeine Anwendung unter wechselnden Klimabedingungen entworfen werden kann. Darüber hinaus sollten in weiteren Forschungsarbeiten die Klebstoffsysteme noch weiter auf den Anwendungsfall hin optimiert werden, insbesondere im Hinblick auf Zugbeanspruchungen und komplexe Spannungszustände unter ungünstigen hygrothermalen Bedingungen. Ein weiterer wichtiger Ansatzpunkt für weitergehende Forschungsarbeiten sind die sehr vielversprechenden Ergebnisse zur kraftübertragenden Gestaltung und Modifizierung der Fügezone. Insgesamt zeigen die Untersuchungen das große wirtschaftliche Potenzial der KIebtechnik in der Prozesskette aus UHPC-Segmentherstellung und optimaler KIebflächenvorbehandlung im Fertigteilwerk, Transport zur Baustelle und einfachem Verkleben mit 2KStrukturklebstoffen auf.
Neue konstruktive Möglichkeiten im Betonbau durch Kleben von Bauteilen aus Ultra-Hochfestem Beton. Schlussbericht. Laufzeit vom 01.01.2007 bis 30.06.2009
Schmidt, Michael (Autor:in) / Freisinger-Schadow, S. (Autor:in) / Heim, Hans-Peter (Autor:in) / Dilger, Klaus (Autor:in) / Böhm, Stefan (Autor:in) / Wisner, G. (Autor:in)
2009
154 Seiten, Bilder, Tabellen, 35 Quellen
Report
Deutsch
UB Braunschweig | 1990
|TIBKAT | 1983
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