A1 - Textilbewehrung
Entwicklung und Evaluierung anforderungsgerechter faserbasierter Bewehrungskomponenten für mineralisch basierte Verstärkungsschichten mit hoher Energieabsorption und duktilem Versagensverhalten
Chokri Cherif (Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik) in Kooperation mit Viktor Mechtcherine (Institut für Baustoffe) und Manfred Curbach (Institut für Massivbau)
Von links nach rechts: CAD-Entwurf; Laborversuchsstand; erstes zellulares Gewebe
Das Ziel der Forschungsarbeit besteht in der Erarbeitung der Material-Struktur-Eigenschaftsbeziehungen und der Entwicklung von Methoden und Modellen zur Auslegung von zellularen Bewehrungsstrukturen (Stahl, Carbon, Aramid, hochfestes PE) für impaktresistente mineralisch gebundene duktile Verstärkungsschichten sowie deren experimenteller Erprobung. Durch Variation der textiltechnischen Parameter von unikalen zellularen Strukturen (Abstandsgewebe, 3D-Drahtgewebe), u. a. der Faserfeinheit sowie dem kombinierten Einsatz der genannten Fasern in x-, y- und z-Richtung sowie die Verfestigung der Gitterpunkte ist das Energieabsorptionsvermögen und auch das Versagensverhalten der zellularen Strukturen systematisch zu evaluieren. Für eine impaktorientierte Oberflächengestaltung sind funktionelle Ausrüstungen der textilen Verstärkungsstrukturen zur gezielten Einstellung der Haftungseigenschaften zu der einzusetzenden Betonmatrix zu applizieren.
Mittels Kennwertermittlung und Modellansätzen zur Bestimmung der Energieabsorption und des duktilen Versagensverhaltens der 3D-Bewehrungsstrukturen für impaktresistente Verstärkungsschichten werden ein tiefgreifendes Verständnis zur Aufklärung der Mechanismen des Deformationsverhaltens und des Energieabsorptionsvermögens erarbeitet und die auf die Textilkonstrukton abgestimmten Materialgesetzmäßigkeiten als Basis für die Auslegung besonders impaktgeeigneter Matrixrezepturen und Verstärkungsschichten abgeleitet.