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Textile Bewehrungen für Betonbauteile - ein Überblick

Curbach, M.

Für den textilbewehrten Beton werden die endlosen Hochleistungsfasern vor dem Einbau mit Hilfe der Textiltechnik zu flächigen Strukturen verarbeitet. So ist es möglich, die Ausrichtung der Fasern der Belastung im Bauteil anzupassen. Es entsteht ein Verbundwerkstoff, der die Herstellung extrem dünner, bewehrter Betonbauteile erlaubt und gleichzeitig hohe Tragfähigkeiten erreicht. Als Fasermaterialien werden für die vorgestellten Untersuchungen Rovings aus AR-Glas und in einigen Fällen auch Carbon verwendet. Carbon zeichnet sich bekanntlich durch sehr hohe Steifigkeiten und Festigkeiten aus. Als Matrix wird ein optimierter Feinbeton verwendet. Es kommt eine Kombination von Hochofenzement, Steinkohlenflugasche und Mikrosilika zum Einsatz. Der Zuschlag besteht aus Quarzsand. Mögliche Einsatzgebiete sind z.B. Fassadenelemente, mittragende Schalungssystem, Rohre, Lüftungskanäle, Rolladenkästen, um nur einige zu nennen. Es gibt eine Vielzahl von Gründen, die eine Verstärkung vorhandener Baukonstruktionen erforderlich machen. Ein (wirtschaftlicher) Vorteil durch den Einsatz von textilbewehrtem Beton zur Verstärkung wird vor allem dann erwartet, wenn aufgrund von Forderungen des Brandschutzes Verstärkungen mit Lamellen aus Stahl- oder Faser-Verbund-Kunststoffen (FVK) durch zusätzliche Maßnahmen geschützt werden müssen. In Abhängigkeit vom Stahlbewehrungsgrad konnte die Tragfähigkeit der 'alten' Stahlbetonplatten um bis zu 125 % erhöht werden und die Gebrauchstauglichkeit, d.h. Rißbildung und Durchbiegung konnte in allen Fällen deutlich verbessert werden. Bei Gebrauchslastniveau wurden die Verformungen gegenüber der unverstärkten Vergleichsplatte um bis zu 70 % reduziert. Die Steifigkeitserhöhung der Platte bzw. der steilere Anstieg der Last-Verformungs-Kurven bis zum Erreichen der Maximallast zeigt deutlich die Mitwirkung des Textils beim Lastabtrag. Besondere Fragen wirft die Verankerung der Verstärkungsschicht am alten Bauteil auf, insbesondere die Verankerung der Biegeverstärkung am Auflager und die Verankerung der Querkraftbewehrung in der Biegedruckzone.