Faserverbundwerkstoffe mit Hochleistungsfilamentgarnen aus Glas oder Carbon werden in zunehmendem Maße in den vielfältigsten technischen Anwendungsbereichen eingesetzt. Insbesondere im Bauwesen und der Architektur besteht aktuell ein hoher Bedarf an neuen Werkstoffen, durch die sich neue Impulse für anspruchsvolle Bauwerke mit innovativen Formensprachen ergeben. Mit der Entwicklung des Werkstoffes Textilbeton ist es gelungen, einen neuen und hochleistungsfähigen Verbundwerkstoff für diese Anwendungen bereitzustellen. Das Primärziel der vorliegenden Dissertation besteht deshalb in der Schaffung aussagekräftiger Datenbasen und Verständnis zum mechanischen Materialverhalten, d. h. zum Kraft-Verformungs- Verhalten von Multifilamentgarnen unter Dauerlast-, Hochtemperatur- und Impaktbeanspruchung. Mit Blick auf den derzeitigen und zukünftig zu erwartenden Einsatzbereich textiler Betonbewehrungen werden Carbon- und AR-Glasfilamentgarne untersucht. Dabei erfolgt zunächst die Entwicklung und Umsetzung geeigneter Prüfstände und -methden für die Abbildung der genannten Beanspruchungsarten, um eine fundierte Basis für reproduzierbare Prüfungergebnisse von Multifilamentgarnen unter den genannten Prüfbedingungen bereitzustellen. Darauf aufbauend werden in umfangreichen Versuchsreihen zahlreiche experimentelle Untersuchungen unter Variation relevanter Randbedingungen wie Garnmaterial, Beschichtungssysteme, Beanspruchungsarten und -intensitäten durchgeführt. Im Ergebnis der Auswertung der Versuche können materialspezifische Kennwerte und Zusammenhänge ermittelt sowie konstitutive Beziehungen zu deren Modellierung aufgestellt werden. Diese Erkenntnisse liefern einen wichtigen Beitrag für das Verständnis der materialspezifischen Verhaltensweisen und Versagensmechanismen von Hochleistungsfaserstoffen unter extremen Beanspruchungsszenarien, die deutlich über die Einwirkungen unter den maßgeblich vorherrschenden Gebrauchslastzuständen hinausgehen. Damit sind wesentliche Grundlagen für den Einsatz von Berechnungs- und Bemessungsverfahren von faserverstärkten Composite-Werkstoffen geschaffen, die es ermöglichen, Textilbeton- Verbundbauteile oder -bauwerke realitätsnah zu modellieren und Prognosen für deren Trag- und Verformungsverhalten über deren zu erwartenden Lebensdauerzyklus zu geben.

Fiber Reinforced Composites (FRC) with high performance filament yarns made of Glass or Carbon is increasingly used in various technical applications. There is currently a significant demand on new materials, markedly in the field of Civil and Architectural Engineering for providing a new impetus in constructing the structures using innovative form design concept. In this case, the development of Textile Reinforced Concretes (TRC) has afforded the usage of a new and high performance Composites in these applications. However, a successful market for the TRC can only be ensured only when suitable manufacturing and process technologies exists and the numerous safety norms are adhered. The primary goal of this Dissertation hence, is the constitution of a comprehensive database for studying and understanding the mechanical behaviour of the material like Load-Deformation behaviour of multifilament Yarns under various conditions like constant Load, high Temperature and impact Stress. Carbon and AR-Glass filament yarns are extensively studied here with a perspective insight for their use in the TRC applications. Suitable methods and apparatus are first developed to map the available loading condition for reproducible testing of multifilament yarns under various test constraints. Based on these extensive test methods, numerous experimental studies are carried out under varying boundary conditions like Yarn material, Coating system, Loading condition and intensities. The material specific characteristics and their constitutive relation for numerical modeling are then determined. The achieved results form an important contribution in understanding the material specific behaviours and failure mechanism of high performance Fibers under extreme load scenarios which are considerably higher than the prevalent load conditions. Thus the essential fundamentals for the use of calculation and design method to realistically model and predict the load and deformation behaviour during the life cycle of the Fiber Reinforced Composites i.e. Textile Reinforced Concretes has been established.