SFB 528: Großversuche

Projektdaten

Bericht aus dem Jahrbuch 2010

Großformatige Stahlbetonplatten mit Textilbetonverstärkung

Im Rahmen des SFB 528 wurden in den vergangenen Jahren schon zahlreiche Versuche zur Biegetragfähigkeit von textilbetonverstärkten Stahlbetonplatten durchgeführt. Die Untersuchungen erfolgten dabei i. d. R. an relativ kleinen 60 cm breiten und 10 cm dicken Stahlbetonplatten mit einer Spannweite von 1,6 m. Zur Verstärkung wurden textile Gelege aus alkaliresistentem Glas oder Carbon mit verschiedenen Garnfeinheiten (also Bewehrungsgehalten) verwendet. Parallel zu diesen Versuchen wurden Berechnungsmodelle entwickelt, mit denen u. a. die maximale Biegetragfähigkeit der verstärkten Bauteile vorhergesagt werden kann. Nun sollte überprüft werden, ob diese bisher gewonnenen Ergebnisse und Berechnungsmodelle auf deutlich größere Stahlbetonplatten übertragbar sind. Außerdem sollte der Nachweis erbracht werden, dass deutlich größere Verstärkungsgrade als bisher erprobt in der Praxis realisierbar sind.

Die nun untersuchten 7,0 m langen, 1,0 m breiten und 0,23 m dicken Stahlbetonplatten entsprachen realen Abmessungen im Bauwerk. Die untere Biegzugbewehrung bestand aus fünf Eisen mit einem Durchmesser von 12 mm, die im Abstand von 20 cm verlegt wurden. Als Querbewehrung wurden ebenfalls Bewehrungseisen mit einem Durchmesser von 12 mm verwendet. Die Beton­deckung betrug 25 mm. Vor dem Verstärken wurden die Stahlbetonplatten zur Sicherstellung einer rauen Verbundfuge sandgestrahlt. Nach dem Vornässen erfolgte dann der lagenweise Auftrag des Textilbetons. Als textile Bewehrung kamen Carbongelege SGL Grid 600 zum Einsatz, die einen deutlich größeren Garnquerschnitt als die bisher verwendeten Gelege haben.

Neben einer unverstärkten Referenzplatte wurden vier mit ein bis vier Lagen textiler Bewehrung verstärkte Platten im 4-Punkt-Biegeversuch geprüft. Die Spannweite betrug 6,75 m, der Abstand der Lasteinleitungspunkte 1,5 m. Erwartungsgemäß konnten für die textilbetonverstärkten Stahlbetonplatten deutlich höhere Tragfähigkeiten als für die unverstärkte Referenzplatte nachgewiesen werden. Die Tragfähigkeit stieg mit wachsender Lagenanzahl gleichmäßig bis auf das 3,5-Fache der unverstärkten Referenzplatte bei Verstärkung mit vier Lagen textiler Carbonbewehrung an. Gleichzeitig verringerten sich bei gleichem Lastniveau mit zunehmender Lagenanzahl die Durchbiegungen. Der Vergleich der experimentell und rechnerisch ermittelten Tragfähigkeiten ergab Abweichungen von weniger als 10 %. Dadurch konnte die Anwendbarkeit der im Vorfeld entwickelten Biegebemessungsmodelle auch für Bauteile mit großen Spannweiten und großen Verstärkungsgraden nachgewiesen werden.