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Höhere Festigkeit von Gebäuden durch Faserummantelung

Strukturelle Schäden an Betonkonstruktionen, ein weit verbreitetes und keineswegs auf Gebiete mit seismischen Aktivitäten beschränktes Problem, können mit Hilfe von Verstärkungen behoben werden. Gegenwärtig wird eine beträchtliche Zahl von Gebäuden und Brücken mit externen faserverstärkten Verbundwerkstoffen instandgesetzt oder nachgerüstet.
Höhere Festigkeit von Gebäuden durch Faserummantelung
Die Auswirkungen von Erdbeben auf Betonkonstruktionen sind offensichtlich, doch auch der "Zahn der Zeit" ist ein bedeutender Parameter für den allmählichen Rückgang der strukturellen Stabilität von Stahlbeton. Die Herstellung von Verstärkungs- und Hauptstrukturelementen aus faserverstärkten Verbundwerkstoffen (FVV-Werkstoffen) findet angesichts der guten Eigenschaften und der niedrigen Kosten immer weitere Verbreitung. Die Hoch- und Tiefbauindustrie führt derzeit in Zusammenarbeit mit Forschungsorganisationen wie z.B. dem ELSA-Labor Großversuche zur Untersuchung von Konstruktionen durch, die schon nach kurzer Zeit realisierbar sein sollen.

Als Ergebnis hat das ELSA-Labor der Gemeinsamen Forschungsstelle ISIS eine Reparaturtechnik entwickelt, um die Einfassung geschädigter rechteckiger Spannbetonsäulen unter Verwendung von vorgeformten Ummantelungen aus FVV-Werkstoffen zu verbessern. Dazu wird die geschädigte Säule mit diesen Ummantelungen umwickelt und der entstehende Hohlraum unter Druck mit einer Zementschlempe (einem dünnflüssigen Einpressmittel) verfüllt, die nach dem Aushärten die Querdehnkräfte der Säule aufnimmt. Im Rahmen des Projekts wurden die Verbundeigenschaften von FVV-Werkstoffen, die extern auf Betonbauelemente angewandt werden, sowie der Einfluss der Ummantelungsgeometrie, der Faserausrichtung und der Werkstoffauswahl (Kohle-, Aramid- und Glasfasern) untersucht. Die Ergebnisse zeigten eine Festigkeitssteigerung um den Faktor drei.

Damit das Einbringen der Zementschlempe auch mit industriellen Verfahren zu bewerkstelligen ist, müsste ein wirtschaftlich vertretbarer - also kostengünstiger - Aussteifungsträger als Ersatz für das gegenwärtig eingesetzte Hochdruck-Verfüllsystem entwickelt werden. Die aktuellen Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf FVV-Werkstoffe, die als eigene Strukturelemente in Neubauten zum Einsatz kommen sollen. Zu diesen Forschungsprogramm gehören die Projekte MEGAWIND (Entwicklung eines Windturbinenenturms) und SAFEFLOOR, bei dem eine leichte Bodenplatte als Betonersatz entwickelt wird.

Verwandte Informationen

Datensatznummer: 80322 / Zuletzt geändert am: 2005-09-18
Bereich: Industrielle Technologien