Untersuchung von Sandwichplatten aus Textil- und Styroporbeton
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Projektdaten
| Titel | Title Untersuchung von Sandwichplatten aus Textil- und Styroporbeton | TRC/Expanded Polystyrene Concrete sandwich plate Förderer | Funding MoET322 Vietnam | Institut für Massivbau, TU Dresden Zeitraum | Period 10.2010 – 10.2014 Leiter | Project Manager Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred Curbach Bearbeiter | Contributor Dipl.-Ing. Viet Anh Nguyen |
Bericht aus dem Jahrbuch 2012
Sandwichplatten aus Textil- und Styroporbeton
Sandwich-Probekörper aus Textilbeton-Deckschichten und Styroporbeton im Kern
Sandwichplatten bestehen aus mehreren Schichten unterschiedlicher Materialien, welche bei richtiger Ausführung als ein Verbundquerschnitt zusammenwirken. Dadurch bietet sich die Möglichkeit, die Materialien und die Form der einzelnen Schichten derart auszuwählen, dass diese entsprechend der vorherrschenden Beanspruchung und ihrer Leistungsfähigkeit optimal ausgenutzt werden. Zudem soll die Verwendung einer leichten Kernschicht das Eigengewicht von Bauelementen reduzieren helfen.
Eine neuartige Variante, die derzeit am Institut für Massivbau untersucht wird, ist die Kombination von Textilbeton und Styroporbeton. Dabei bestehen die zwei dünnen Randschichten aus Textilbeton. Dieser kann durch die Verwendung von hochfesten Carbongelegen einerseits Zugkräfte aufnehmen und andererseits aufgrund des hochfesten Feinbetons auch hervorragend Druckkräfte abtragen. Die Textilbetonschichten werden mit einer Kernschicht aus einem sehr leichten, aber wenig tragfähigen Styroporbeton kombiniert.
Bei Platten aus dieser Baustoffkombination übernehmen die Textilbetonschichten folglich hauptsächlich die Beanspruchung aus Biegung, für die Styroporbetonschicht wird hingegen die Querkraftbeanspruchung maßgebend.
Da die Eigenschaften von Textilbeton bekannt sind, liegt der Schwerpunkt der Untersuchungen auf der Tragfähigkeit der Styroporbetonschicht. Der Styroporbeton besteht im Wesentlichen aus handelsüblichen Styroporkugeln, Sand, Zement, Mikrosilika, Flugasche, Fließmittel, und Wasser. Zu Projektbeginn wurden verschiedene Rezepturen für Styroporbeton mit dem Ziel erprobt, ein Material mit einer maximalen Rohdichte von 1 kg/dm³ bei gleichzeitig größtmöglicher Druck- und Biegezugfestigkeit zu erhalten. Nachdem die Vorzugsmischung nun zielsicher hergestellt werden kann, konnte mit der Untersuchung der Querkrafttragfähigkeit des Materials begonnen werden. In einem nächsten Schritt wurde deshalb der Einfluss der Schubschlankheit auf die Tragfähigkeit eines Verbundquerschnitts und dessen Versagensarten in 4-Punkt-Biegeversuchen untersucht. Die Probekörper wurden lagenweise nass-in-nass hergestellt, um einen tragfähigen Verbund zwischen den beiden Schichten zu erreichen. Anschließend wurden bisher insgesamt 18 Balkentests mit Schubschlankheiten zwischen 1,5 und 5 durchgeführt, die derzeit ausgewertet werden.