C3-L9: Regelwerke
Projektdaten
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Bericht aus dem Jahrbuch 2021
Entwurf zum Alltag
Im Zuge des Forschungsprojekts „C3 – Carbon Concrete Composites“ wurden umfangreiche Grundlagen für den Verbundwerkstoff Carbonbeton erarbeitet. Die Erkenntnisse dieser Forschungstätigkeiten wurden in Form einer Vielzahl von Forschungsberichten, Veröffentlichungen in Fachzeitschriften oder auch Konferenzbeiträgen vorgestellt – eine für die breite Masse zugängliche Reglementierung fehlt jedoch. Dies sorgt für eine Markteintrittsbarriere des, durch sehr gute mechanische Eigenschaften bestechenden, Werkstoffs. Ein übergeordnetes Ziel ist es daher für die Praxis ein möglichst unkompliziertes Regelwerk für den Carbonbeton zur Verfügung zu stellen, in das die Ergebnisse aus dem C3-Projekt mit einfließen sollen.
Zu diesem Zweck wird vom DAfStb aktuell eine an den Eurocode 2 angelehnte Richtlinie für den Neubau von Carbonbetonteilen erstellt, die im Verlaufe des kommenden Jahres herausgebracht werden soll. Eine der Diskussionsgrundlagen für diese Richtlinie bilden die im C3 erarbeiteten Richtlinienentwürfe, die sogenannten Arbeitspapiere. Die Arbeitspapiere wurden im Projekt C3-V1.2 erstellt und werden seit dem Projektabschluss im Lückenschluss-Projekt C3-L9 ergänzt, um die fortlaufend erlangten Forschungserkenntnisse zu integrieren.
Für C3-L9 wurde der Umfang gegenüber C3-V1.2 allerdings deutlich eingekürzt, so dass keine eigenen Versuche in dem Projekt mehr durchgeführt werden. Stattdessen wird sich auf die reine Ergebnissammlung, Diskussion und Aufbereitung in den Arbeitspapieren konzentriert. Ebenfalls verringert wurde die Arbeitsgruppe, die nur noch vier Projektpartner umfasst.
Dadurch, dass die Arbeitspapiere nur einen Entwurf bzw. eine Diskussionsgrundlage für die Richtlinie darstellen, sind die hier vorgestellten Anwendungsgebiete teilweise detaillierter und umfangreicher, beispielweise wird bereits auf die Ermüdungsfestigkeit und die Vorspannung von Carbonbeton eingegangen. Allerdings soll auch die Richtlinie nach der ersten Veröffentlichung kontinuierlich fortgeschrieben werden, wofür auf die Ergebnisse aus C3-L9 zurückgegriffen werden kann. Außerdem wird in den Arbeitspapieren auf das Verstärken mit Carbonbeton eingegangen, was nicht Bestandteil der Richtlinie wird. Dieses Themenfeld wird zukünftig in verstärkungsspezifische Regularien integriert.
Bericht aus dem Jahrbuch 2020
Lückenschluss im Regelwerk
Einseitiger Textilauszugversuch
Als Folgeprojekt des C3-V1.2-Vorhabens „Normung und Zulassung“ wurde das Projekt C3-L9 ins Leben gerufen, um die begonnen Richtlinienentwürfe fortzuführen. Ziel des Projektes ist es, möglichst praxistaugliche Empfehlungen für die Anwendung von Carbonbeton aussprechen zu können. In Anlehnung an die geltenden europäischen Normen für den Stahlbetonbau werden diese Richtlinienentwürfe als sogenannte Arbeitspapiere entwickelt, in denen die Forschungsergebnisse aller am C³-Vorhaben beteiligten Partner zusammengetragen werden. Regelmäßig werden in Projekttreffen neue Erkenntnisse vorgestellt, diskutiert und gegebenenfalls die Arbeitspapiere überarbeitet.
Insgesamt entstehen vier verschiedene Arbeitspapiere in den Bereichen Bemessung, Bewehrung, Prüfverfahren und Ausführung, wobei der Teil Prüfverfahren im Vergleich zu C3-V1.2 ein eigenes Arbeitspapier und kein Anhang zur Bemessung mehr darstellt. Manche Verfahren und Themenfelder sind in ihrer Ausarbeitung schon weit fortgeschritten, so existiert für die Biegung sowohl im Neubau als auch in der Verstärkung bereits ein anwendungsfähiges Nachweisschema. Für andere Belastungsfälle, beispielsweise bei der Querkraft und der Torsion, müssen die bereits vorhandenen Modelle überarbeitet werden, da diese für die neu entwickelten Carbonbewehrungselemente nicht mehr validiert werden konnten.
Weitere Themenfelder wurden mit Abschluss von C3-V1.2 noch nicht in den Arbeitspapieren berücksichtigt, wie unter anderem die Ermüdung, das Dauerstandverhalten oder die Gebrauchstauglichkeit. Teilweise konnten zu diesen Themen im Rahmen von L9 bereits erste Ansätze eingearbeitet werden, wie beispielsweise zur Vorspannung von Carbonbeton. Außerdem wurden bereits entwickelte und in der Forschung etablierte Prüfverfahren in das Arbeitspapier Prüfverfahren aufgenommen; exemplarisch sind hier der Übergreifungsversuch zur Ermittlung der Übergreifungslängen bei Stößen von Gelegen oder der Verbundversuch für Carbonstäbe in Anlehnung an den RILEM-Versuch zu nennen. Weitere Bausteine werden mit Abschluss der noch laufenden C3-Projekte erwartet. In den nächsten Schritten sollen die Ermüdungserkenntnisse aus dem Projekt C3-V2.1 Dauerstandverhalten eingearbeitet und anhand der Ergebnisse aus C3-V2.7, die sich auf die Erstellung von Gesamtkonzepten für die nachträgliche Bauteilverstäkung beziehen, das Vorgehen beim Verstärken von Stahlbetonbauwerken überarbeitet werden.
Bericht aus dem Jahrbuch 2019
Regelmäßiger Einsatz von Carbonbeton
Einbau von Carbongelege
Ziel des Vorhabens C3-L9 ist es, Verfahrenswege und Nachweiskonzepte für Richtlinien, Normen und Zulassungen im Bereich des Neubaus und der Verstärkung mit Carbonbeton vorzubereiten, um den Werkstoff in der Praxis zu etablieren. Das Vorhaben schließt sich als „Lückenschluss“ an das Vorhaben C3-V1.2 an, welches sich bereits ausführlich mit dem Vorschlag von Regelwerken für den Carbonbetonbau beschäftigt hat, jedoch noch nicht alle relevanten Ergebnisse abschließend behandeln konnte. Während die Bearbeitung einzelner Themenbereiche, wie die Biegebemessung, bereits weit fortgeschritten ist, wird der Schwerpunkt des Gesamtvorhabens Lückenschluss vor allem auf die Gebrauchstauglichkeit, Ermüdung, Dauerstandverhalten, Querkraft, Durchstanzen und Torsion, Theorie II. Ordnung, Vorspannung und resultierenden Bewehrungs- und Konstruktionsregeln sowie die Bauausführung gelegt. Das Institut für Massivbau soll vor allem die Verstärkung von Bestandsbauwerken bearbeiten.
Das Projekt startete im Mai 2019 mit einer Analyse des Wissensstands. Zu diesem Zweck fanden bereits zwei Treffen der beteiligten Projektpartner statt, bei denen die als Ergebnis von C3-V1.2 erstellten Arbeitspapiere nach offenen Fragestellungen analysiert wurden. Anschließend wurde diskutiert, welche C3-Projekte zu einer Lösung der Problemstellungen beitragen können und in wessen Zuständigkeit die Auswertung dieser fällt. Dazu zählen neben den noch laufenden Projekten auch bereits abgeschlossene, aber noch nicht final ausgewertete Ergebnisse.
Carbongelege
Bis zu dem nächsten Treffen Ende Januar 2020 werden zu den offenen Punkten allgemeine und projektspezifische Fragenkataloge erstellt und in Ergebnisinterviews mit den Projektbearbeitern abgearbeitet. Experimentelle Untersuchungen sind im Rahmen von C3-L9 nicht vorgesehen. Es soll vorrangig um die Auswertung bereits vorliegender Daten aus laufenden und abgeschlossenen Projekten gehen sowie auch darum, Hinweise für weitere Untersuchungen laufender Projekte zu geben, um bisher nicht berücksichtigte Problemstellungen abzudecken.