Forschungs- & Entwicklungsinformationsdienst der Gemeinschaft - CORDIS

Verbundwerkstoffe zur Verstärkung von Betonkonstruktionen

Stahlbewehrte Betonstrukturen sind die weltweit am meisten verwendeten Materialien für tragende Gebäudekonstruktionen. Doch allein in Europa fallen jedes Jahr Kosten in Höhe von mehreren Milliarden Euro für die Instandhaltung und Reparatur von Strukturen an, die durch Abplatzen, Brechen und Erosion in Mitleidenschaft gezogen wurden. Verstärkte Verbundwerkstoffe versprechen jetzt eine höhere Beständigkeit gegen diese Arten der Materialschädigung.
Verbundwerkstoffe zur Verstärkung von Betonkonstruktionen
Da reiner Beton von Natur aus wenig belastbar ist, weil er mechanischen Spannungen kaum standhält, werden Betonbauelemente bei der Herstellung mit Betonstabstählen versehen, die Spannungen im Beton selbst verhindern. Diesen Stahlstäben verdankt der Stahlbeton sowohl seinen Namen als auch seine Festigkeit. Allerdings können bei massiven Kräften, wie sie beispielsweise bei einem Erdbeben auftreten, auch die auf die Stäbe wirkenden Spannungen zu groß werden, was schon zu deren Bruch und sogar zum Einsturz ganzer Betonstrukturen geführt hat.

Die Verwendung von faserverstärkten Verbundwerkstoffen in Betonbauten bedeutet zwar nicht, dass Betonstrukturen künftig unzerstörbar werden, verspricht aber durchaus beträchtliche Verbesserungen ihrer Festigkeit und Haltbarkeit. Dies gilt besonders dann, wenn sie während der Bauphase in seitlichen Verstärkungen oder zur Einfassung von vorgespannten Stahlverbindungen eingesetzt werden.

Verbundwerkstoffe eignen sich gut zur Verstärkung von Stahlbetonsäulen und der auf Biegung beanspruchten Bauelemente, die mit ihnen verbunden sind. Eine weitere Grenze für herkömmliche Verfahren besteht darin, dass die zur Bewehrung verwendeten Betonstabstähle anfällig für Korrosion sind, die zu einer Schwächung der strukturellen Unversehrtheit führt. Verbundwerkstoffer sind dagegen weitaus korrosionsbeständiger und gewährleisten daher eine höhere Lebensdauer von Betonstrukturen.

Die zur Einfassung verwendeten Materialien können vorgespannt werden, so dass ihre volle Belastbarkeit vor einem Bruch im Beton erreicht wird, was eine bedeutende Steigerung der Duktilität und Festigkeit garantiert. Die Entwickler, die gegenwärtig groß angelegte Tests planen, sind auf der Suche nach Unterstützung zur weiteren Entwicklung der Technologie sowie nach Software und Tools für ihre Anwendung.

Verwandte Informationen

Folgen Sie uns auf: RSS Facebook Twitter YouTube Verwaltet vom Amt für Veröffentlichungen der EU Nach oben