Konzeption eines Textilbetonträgers für das Vorhaben C3-B2
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Projektdaten
| Titel | Title Konzeption eines Textilbetonträgers für das Vorhaben C3-B2 | Design of a textile reinforced beam for the project C3-B2 Förderer | Funding Institut für Massivbau, TU Dresden Leiter | Project manager Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred Curbach Zeitraum | Period 04.2016–11.2016 Bearbeiter | Contributors Dipl.-Ing. Alexander Schumann, Dr.-Ing. Harald Michler Projektpartner | Project partners Institut für Baustoffe, TU Dresden | Betonwerk Oschatz GmbH |
Bericht aus dem Jahrbuch 2016
Das neue Bauen?
Herstellung des Bewehrungskorbs
Innerhalb des C³-Projektes C3-B2 wurden neue Betonrezepturen für Carbonbeton entwickelt. Zum Abschluss des Vorhabens sollte die Praxistauglichkeit einer ausgewählten Rezeptur in einem Großbauteilversuch nachgewiesen werden. Dabei war die Vorgabe, einen Standard-Stahlbetonträger und einen vergleichbaren Träger mit alternativer Bewehrung (hier kurz: Carbonbetonträger) herzustellen. Somit sollte ein Vergleich zwischen den beiden Werkstoffen geschaffen werden. Für die Konzeption und Bemessung des Carbonbetonträgers wurde vom C3-B2-Verbundvorhabenleiter, dem Institut für Baustoffe der TU Dresden, das Institut für Massivbau herangezogen.
Eines der Ziele des gesamten C³-Projektes ist ein ressourcensparendes Bauen. Aus diesem Grund wurde versucht, die Geometrie des Stahlbetonträgers in eine schlanke und carbonbetongerechte Form zu überführen. Ausgehend vom vorgegebenen, standardmäßig bemessenen und nicht optimierten Stahlbetonquerschnitt wurde zunächst die Höhe des oberen Flansches, der sich in der Druckzone befindet, beim Carbonbetonträger von ursprünglich 20 cm auf 7 cm verringert. Zum einen ist bei Carbon- oder AR-Glasbewehrung eine geringere Betondeckung nötig als bei Stahl, zum anderen konnte der C³-Beton in die Festigkeitsklasse C50/60 anstelle des C30/40 für den Stahlbetonträger eingeordnet werden. Die Stegbreite wurde von 20 cm auf 10 cm verringert. Auch im Biegezugbereich des Trägers konnte Beton eingespart werden, da die Betondeckung nur noch zur Sicherstellung des Verbundes und nicht mehr zum Korrosionsschutz benötigt wird.
Als Bewehrungsmaterialien wurden Carbongelege und AR-Glasstäbe verwendet. Letztere sollten die Zugkräfte infolge Biegung aufnehmen, den Lastfall Transport abdecken sowie den Anschluss zwischen Gurt und Steg sicherstellen. Ursprünglich waren Carbonstäbe angedacht, die aber noch nicht in der gewünschten Konfiguration lieferbar waren. Die Carbongelege wurden als Oberflächen- und Querkraftbewehrung verwendet. Schlussendlich ist ein stahlfreier Träger entstanden, dessen Querschnittsfläche im Vergleich zum Stahlbetonträger lediglich 50 % beträgt. Auch die Bewehrungsmenge konnte um ein Vielfaches vermindert werden. So betrug die Bewehrungsmenge für den Stahlbetonbinder 236 kg, die des Carbonbetonträgers gerade einmal 55 kg.
Die Herstellung der Träger erfolgte im Betonwerk Oschatz. Die Bauteilprüfungen der je zwei Stahl- und Textilbetonträger zur Bestätigung des prognostizierten Tragverhaltens wurden im Otto-Mohr-Laboratorium erfolgreich durchgeführt.