Bewehrungen aus rCF

Projektdaten

Titel | Title TP1: Experimentelle Betrachtung von Halbzeugen und Verbundbauteilen aus Carbonfaserrecyclingmaterial für Carbonbetonanwendungen im Verbundvorhaben WIR! – WIRreFa – V1.3: Herstellung von Produkten aus recycelten Fasern | Subproject 1: Experimental consideration of semi-finished products and composite components made of recycled carbon fiber material for carbon-reinforced concrete applications in the joint project WIR! – WIRreFa – V1.3: Production of products from recycled fibers Förderer | Funding Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) / WIRreFa: WIR! recyceln Fasern Zeitraum | Period 11/2023 – 10/2025 Verbundvorhaben- und Teilprojektleiter | Joint project and subproject leader Prof. Dr.-Ing. Steffen Marx Bearbeiter | Contributor Enrico Baumgärtel Projektpartner | Project partner CARBOCON GmbH, Dresden Assoziierte Partner | Associated partners Sächsisches Textilforschungsinstitut e. V., Chemnitz | Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik, TU Dresden | Institut für Betonbau, HTWK Leipzig | Zeisberg Carbon GmbH, Hannover | Cotesa GmbH, Mittweida | LiCoMo GmbH, Großweitzschen | Betonwerk Oschatz GmbH, Oschatz | SFP Planungsgesellschaft mbH, Leipzig

Kurzfassung

Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Verbundprojekt baut auf den in den WIR!-Basisprojekten gewonnenen Erkenntnissen auf. Die zuvor erarbeitete Prozesskette soll in diesem Projekt umgesetzt und erweitert werden. Im Rahmen des Projekts sollen Bewehrungsstäbe aus rezyklierten Carbonfasern (rCF) mittels Pultrusion hergestellt werden. Die kontinuierlich herstellbaren Bewehrungsstäbe werden mit Fortschreiten des Projekts auf ihre Eigenschaften wie Zug- und Verbundfestigkeit untersucht. In Vorbereitung auf die Verbunduntersuchungen wurden verschiedene Oberflächenprofilierungen von nichtmetalischen Bewehrungen betrachtet. Darauf aufbauend wurden die Eckpunkte für die Profilierung der Stäbe definiert.

Weiterer Projektinhalt ist die materialtechnische Untersuchungen von Gelegen aus rCF. Dafür werden Gelege mittels Kettenwirktechnik und direkter Garnabalge von den Partnern hergestellt. Diese Gelege werden basierend auf der DAfStb-Richtlinie für nichtmetallische Bewehrung auf ihre bautechnischen Eigenschaften untersucht. Dies schließt bspw. die Biegesteifigkeit der Gelege, das Flächengewicht und die Bestimmung der Nenndurchmesser ein. Zusätzlich wurden rCF-Garne aus dem vorangegangenen Basisvorhaben WIR-B1 hinsichtlich ihres Zugtragverhaltens untersucht. Diese Garne wurden aus Vliesen versponnen und mit einer Matrix getränkt. Ausgangsmaterial waren rCF verschiedener Faserlängen und aus Fasern, die in unterschiedlichen Recyklingprozessen (bspw. Pyrolyse) gewonnen wurden.

Ein weiteres Ziel war die Entwicklung eines leistungsfähigen Elementes zur Verbindung von sehr schlanken Carbonbetonelementen und bei gleichzeitiger Reduzierung von Wärmebrücken. Zu diesem Zweck erfolgte eine Untersuchung bereits vorhandener Verbindungselemente hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit bzw. Eignung. Die gewonnenen Erkenntnisse dienten als Grundlage für die Entwicklung von Verbindungsmitteln aus rCF. In der letzten Phase des Projektes wurden Betonbauteile mit Bewehrungen aus rezyklierten Carbonfasern hergestellt und auf deren Leistungsfähigkeit im Vergleich zu Bewehrungen aus neuwertigen Carbonfasern untersucht.