A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Einsatz von Kunststoffaserbeton bei Tübbingen. Verbesserung des Brandverhaltens
Bei Brand werden im Inneren von Betonbauteilen thermische Prozesse ausgelöst, die das Gefüge schädigen und zu Abplatzungen mit negativen Folgen für die Bewehrung und schließlich für die Tragfähigkeit führen. Wirkungsvoll verhindert werden kann dies, wenn ein Porensystem im Beton für einen raschen Abbau des entstehenden Dampfdruckes sorgt. Eine Methode dazu ist das Beimischen von Fasern aus Kunststoff in den Beton. Diese Fasern schmelzen bei Brandeinwirkung und machen durchgängige Mikroporen frei, zudem bilden sich poröse Zonen aus, durch die der Dampf abströmen kann. Für den Sonderfall eines brennenden Zuges der U-Bahn in einem eingleisigen Tunnel wurde das Abplatzverhalten von Tübbingbeton mit Kunststofffaser-Zugabe wirklichkeitsnah untersucht und mit Normalbeton verglichen. Der Außendurchmesser der kreisrunden Tunnelröhren beträgt 6,55 m am Tübbing. Als Beton war B40/B400/WU ausgeschrieben, zugemischt wurde die DUOMIX multifilamente Polypropylenfaser Bekaert PP-Faser M6 (Länge 6 mm, Durchmesser 18 Mikrometer) in der Menge von 2 kg pro Kubikmeter Beton. Der Bewehrungsgrad der Tübbinge liegt bei 125 kg pro Kubikmeter Beton. Da die Tübbinge bei einem Vollbrand im Tunnel Belastungen in radialer und tangentialer Richtung sowie in Tunnellängsrichtung ausgesetzt sind, wurde an den fünf Wochen alten Stahlbtontübbingen entsprechende Belastungen mittels Brandversuchen simuliert. Bei den Exemplaren ohne Faserzugabe konnte aufgrund der starken Abplatzungen und Rissbildung die Maximaltemperatur nicht erreicht werden. Bei den Exemplaren mit Faserzugabe dagegen waren in dem auf 90 Minuten begrenzten Versuch keinerlei Abplatzungen zu beobachten. Die Temperaturfühler im Prüfkörper zeigten in 30 mm Tiefe Temperaturen zwischen 130 und 185 Grad C an. Die Betonkerndruckfestigkeitsprüfung ergab drei Wochen später fast unveränderte Werte und auch die Wasserundurchlässigkeitsprüfung zeigte keine signifikanten Änderungen. Aufgrund der positiven Versuchsergebnisse wurde der gesamte Tunnel mit Faserzugabe ausgerüstet.
Einsatz von Kunststoffaserbeton bei Tübbingen. Verbesserung des Brandverhaltens
Bei Brand werden im Inneren von Betonbauteilen thermische Prozesse ausgelöst, die das Gefüge schädigen und zu Abplatzungen mit negativen Folgen für die Bewehrung und schließlich für die Tragfähigkeit führen. Wirkungsvoll verhindert werden kann dies, wenn ein Porensystem im Beton für einen raschen Abbau des entstehenden Dampfdruckes sorgt. Eine Methode dazu ist das Beimischen von Fasern aus Kunststoff in den Beton. Diese Fasern schmelzen bei Brandeinwirkung und machen durchgängige Mikroporen frei, zudem bilden sich poröse Zonen aus, durch die der Dampf abströmen kann. Für den Sonderfall eines brennenden Zuges der U-Bahn in einem eingleisigen Tunnel wurde das Abplatzverhalten von Tübbingbeton mit Kunststofffaser-Zugabe wirklichkeitsnah untersucht und mit Normalbeton verglichen. Der Außendurchmesser der kreisrunden Tunnelröhren beträgt 6,55 m am Tübbing. Als Beton war B40/B400/WU ausgeschrieben, zugemischt wurde die DUOMIX multifilamente Polypropylenfaser Bekaert PP-Faser M6 (Länge 6 mm, Durchmesser 18 Mikrometer) in der Menge von 2 kg pro Kubikmeter Beton. Der Bewehrungsgrad der Tübbinge liegt bei 125 kg pro Kubikmeter Beton. Da die Tübbinge bei einem Vollbrand im Tunnel Belastungen in radialer und tangentialer Richtung sowie in Tunnellängsrichtung ausgesetzt sind, wurde an den fünf Wochen alten Stahlbtontübbingen entsprechende Belastungen mittels Brandversuchen simuliert. Bei den Exemplaren ohne Faserzugabe konnte aufgrund der starken Abplatzungen und Rissbildung die Maximaltemperatur nicht erreicht werden. Bei den Exemplaren mit Faserzugabe dagegen waren in dem auf 90 Minuten begrenzten Versuch keinerlei Abplatzungen zu beobachten. Die Temperaturfühler im Prüfkörper zeigten in 30 mm Tiefe Temperaturen zwischen 130 und 185 Grad C an. Die Betonkerndruckfestigkeitsprüfung ergab drei Wochen später fast unveränderte Werte und auch die Wasserundurchlässigkeitsprüfung zeigte keine signifikanten Änderungen. Aufgrund der positiven Versuchsergebnisse wurde der gesamte Tunnel mit Faserzugabe ausgerüstet.
Einsatz von Kunststoffaserbeton bei Tübbingen. Verbesserung des Brandverhaltens
Winkler, Ferdinand (author) / Theiß, Reinhold (author)
Beton- und Stahlbetonbau ; 99 ; 401-405
2004
5 Seiten, 7 Bilder, 1 Tabelle, 2 Quellen
Article (Journal)
German
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