Teilprojekt A2

Grundlagen für die Gefüge- und Verbundoptimierung der Matrices von textilbewehrten Betonen

Leitung

Prof. Dr.-Ing. Harald Schorn
Lehrstuhl für Baustoffe
Institut für Baustoffe

Mitarbeiter

Dipl.-Ing. Marko Butler
Dipl.-Ing. Rainer Hempel
Dipl.-Ing. Simone Hempel
Dipl.-Ing. Matthias Lieboldt
Dr. rer. nat. habil. Michael Schiekel

Ziele

Verformungsverhalten, Festigkeit und Dauerhaftigkeit faserverstärkten Betons (mit alkaliresistenten Glasfasern, Carbonfasern oder Polypropylen-Fasern) werden entscheidend durch Oberflächenbeschaffenheit und Zusammensetzung der Fasern sowie durch die Komposition des umgebenden Zementsteines (=Matrix) bestimmt. Für den Haftverbund im linearen Bereich des Verformungsverhaltens ist das Verbundverhalten der äußeren Schichten eines Rovings (sog. "fill-in-Zone") mit den Kristalliten der Matrix maßgebend. Es ist anzunehmen, daß bei spröden Fasern (Glas- und Carbonfasern) Veränderungen der festen Bestandteile in der fill-in-Zone wie zusätzliche Kerbspannungsquellen wirken und während der Nutzungszeit zu einem Festigkeitsverlust bei diesen Fasern führen. Der Haftverbund von textiler Struktur und zementgebundener Matrix und sein Zeitverhalten sind demnach bei gegebener textiler Struktur vor allem durch die Matrixzusammensetzung steuerbar. Dazu zählen insbesondere sowohl chemisch-mineralogische wie auch granulometrische Aspekte (abgestufte Kornbänder von Zement und Zusatzstoffen und ihre Wirkung auf Zementstein- und Verbundstruktur), die für den Reaktionsverlauf und die sich herausbildende Gefügestruktur erstrangige Bedeutung besitzen. Deren Einfluß ist eines der wesentlichen Untersuchungsziele des Teilprojektes.

Als Basis für ein mechanisches Modell sollen charakteristische Grundelemente des Verbundes von textiler Bewehrungsstruktur und Matrix erforscht, entsprechende Kennwerte ermittelt und in einem einfachen Modell aufbereitet werden.

Aus diesen Gründen werden Untersuchungen zur Matrixoptimierung für die jeweiligen textilen Strukturen vor allem aus Sicht eines günstigen Haftverbundes durchgeführt. Für geeignete Matrices sind die relevanten Baustoffkenngrößen zu erfassen und zu bewerten. In Zusammenarbeit mit weiteren Teilprojekten (z. B.Teilprojekt A3, Teilprojekt B1) sollen daraus Stoffgesetze formuliert werden.

Für Bewehrungen aus AR-Glasfaserstrukturen in Betonen ist dabei noch zusätzlich eine mögliche Korrosion der Fasern zu berücksichtigen. Einen wesentlichen Schwerpunkt bildet dabei die Aufklärung der Rolle der Schutzschicht auf der Filamentoberfläche (üblicherweise als Schlichte bezeichnet) für das Verbund-, Lastabtragungs- und Versagensverhalten im Bereich der fill-in-Zone. Insbesondere ist der Gefügeaufbau in der Kontaktzone Schlichte-Zementleim-Zementstein in seiner zeitlichen Abhängigkeit von der Schlichtebeschaffenheit und der Feinbetonzusammensetzung aufzuklären. Eine entscheidende Steuerung des Einflusses der Zementsteinmatrix kann vor allem durch Zugabe von Puzzolanen realisiert werden, die eine Abpufferung der Alkalien und damit eine Verringerung der Hydroxil-Ionenkonzentration über die Zeit bewirken. Außerdem wird der Verbrauch von CH-Phasen, die die Steifigkeit der Faserumhüllungen mit negativem Einfluß auf das Festigkeitsverhalten beeinflussen, befördert. Im Zusammenhang damit sind die im Teilprojekt A5 zu entwickelnden Zusatzbeschichtungen und Schlichten ebenfalls in die Untersuchungen einzubeziehen. Zur Beurteilung der Alkaliresistenz und der Dauerhaftigkeit der Schlichten wird ein einfaches praktikables Verfahren bei Verzicht auf Einbettung der Fasern in eine Zementsteinmatrix entwickelt und erprobt.

Ergebnisse

Mechanische Untersuchungen mittels Faser-Bragg-Gitter-Sensoren und visuelle Beobachtungen in einem Elektronenmikroskop unter speziellen umweltähnlichen Bedingungen (ESEM) haben bewiesen, daß der Verbund zwischen mineralischer Matrix und den Einzelfilamenten eines Multifilamentgarns aus alkaliresistentem Glas beim textilbewehrten Beton über den Querschnitt eines Garnes sehr differenziert ausgeprägt ist. Die äußeren Filamente sind annähernd wie beim Kurzglasfaserbeton vollständig von der Matrix umhüllt. Daran schließt sich eine Zone mit schalenartigen Umhüllungen von Erhärtungsprodukten um die Filamente herum an, deren Dicke und Struktur wesentlich von der Zusammensetzung des Feinbetons und damit von der zeitlichen Realisierung der pH-Wert-Absenkung und der Verringerung des Portlandit-Gehaltes abhängen. Die Kernfasern des Garns lagern praktisch keine Reaktionsprodukte an. Die Umhüllung der einzelnen Filamente bilden quasi ein Verbundsystem von Haftbrücken, die hauptsächlich im Gebrauchslastbereich für die Lastabtragung verantwortlich sind. Die Bildung der Haftbrücken schränkt die Verschieblichkeit der Filamente gegeneinander ein. Versagt nun ein Filament, so werden die Kräfte über die Haftbrücken in benachbarte Filamente umgeleitet, deren Beanspruchung somit steigt. Aus diesen experimentell bestätigten Annahmen über das Stoffgefüge ist ein Haftbrückenmodell hergeleitet worden, aus dem die folgenden wesentlichen Aussagen abgeleitet werden können:

Bild 1: Vergleich von experimentell und numerisch ermittelter Kraft-Rißbreiten-Beziehung

Eine Zugbelastung rißüberbrückender Filamente führt dazu, daß die Filamente mit zunehmender Rißweite sukzessive durch Zugversagen ausfallen, die bei eben dieser Rißweite ihre Bruchdehnung entsprechend einer Verformungslänge erreicht haben, die durch Art und Anordnung der Haftbrücken festgelegt ist.
Welcher Art die Haftbrücken auch im Einzelfall sein mögen, sie bedingen stets eine Verteilung von wirksamen Verformungslängen, die zweckmäßig als Verteilungsfunktion der wirksamen Verformungslängen lw über den Rovingquerschnitt angegeben wird.
Aus der Verteilungsfunktion der wirksamen Verformungslängen über den Querschnitt läßt sich das Last-Weg-Verhalten der Rovings bei Rißüberbrückung herleiten.
Eine Modellierung der Lastabtragungsvorgänge wurde auf der Grundlage dieses Modells vorgenommen und experimentell bestätigt. Den Vergleich zeigt Bild 1.

Ausschlaggebend für die Dauerhaftigkeit des Verbundes von Matrix und textiler Bewehrung aus AR-Glasgarnen sind die Beständigkeit der auf den Filamenten aufgebrachten Schlichte, die Qualität der Oberflächen der Filamente (Anzahl und Ausbildung der unvermeidlichen Primär-Defekte) und die Alkaliresistenz des Glases selbst. Ein Versagen der mineralischen Haftbrücken ist dann von besonderer Bedeutung, wenn dadurch auch die Last abtragenden Filamente zerstört werden. Dieser Prozess tritt bei den vollständig von Reaktionsprodukten umhüllten Randfilamenten eher als bei den daran angrenzenden Filamenten im Anschluss an die unmittelbare "fill-in-Zone", die sehr dünne und nicht durchgängig ausgebildete Umhüllungen aufweisen, ein.

Die Hauptgefährdung des Verbundes wird durch die hohe Alkalität, die der normale Beton im allgemeinen für lange Zeit aufweist, verursacht. Träger des alkalischen Milieus in der Porenflüssigkeit des Betons sind einerseits die Alkalien aus dem Zement und den Zusatzmitteln und -stoffen sowie das Ca(OH)2-Potential, das wiederum vom Klinkergehalt des Zementes und damit von Zementart und -gehalt und der Hydratationskinetik abhängt. Die eingebrachte textile Bewehrung wird sofort mit einer aggressiven Alkalität bei pH-Werten von über 12,5 konfrontiert. Der Angriff richtet sich zunächst zwangsläufig gegen die Schlichte, die die einzelnen Filamente umhüllt. Diese besitzt damit einen entscheidenden Einfluss auf die Beständigkeit des Einzelfilamentes gegen einen basischen Angriff. Die Ermittlung der Schlichtedicke erfolgte im Elektronenmikroskop über die röntgenspektrometrische Messung der Kohlenstoff-K-Strahlung. Die Ergebnisse (vergl. in Bild 2 exemplarisch als Funktion der Einwirkungsdauer) zeigen erwartungsgemäß, daß sowohl mit wachsender Temperatur, höherer Alkalität als auch mit fortschreitender Einwirkungsdauer der Belastung eine Verringerung der Bedeckungsdicke der Filamente eintritt, die nach einem deutlichen Abfall am ersten Tag im weiteren Belastungsverlauf nur noch sehr geringe Änderungen aufweist. Dieser Vorgang kann durch eine Gleichung des Typs

xs = x0 exp[at·exp(E/RT)]

mit x als Schichtdicke, t als Dauer der Einwirkung, E als Aktivierungsenergie, R als universeller Gaskonstante und T als absoluter Temperatur beschrieben werden. Der Koeffizient a und die Energie E sind aus unseren Untersuchungen experimentell ermittelt worden. Unter der Annahme, daß die schützende Wirkung der Schlichte bis zu einer Abnahme auf 10 % des ursprünglichen Gehaltes erhalten bleibt, ergibt sich bei einer Einwirkungstemperatur von 80 °C für die Mindestschutzwirkung ein Zeitraum von 240 Tagen. Bei einer mittleren konstanten Temperatur von 40 °C (Nebelkammerlagerung) beträgt diese Zeitspanne bereits 574 Tage.

[Gelöschtes Bild: /forschung/forschungskompetenz/sonderforschungsbereiche/sfb528/programm/projektbereich_a/teilprojekt_A2/bild_02.jpg Alternativtext: Bildunterschrift: ]

Bild 2: Abnahme der Schlichtedicke in Abhängigkeit von der Einwirkungsdauer des angreifenden Mediums bei 80 °C

Unter Nutzungsbedingungen werden derartig hohe Temperaturen auf Dauer nicht erreicht. Bei einer mittleren Temperatur von 25 °C erfolgt ein weitestgehender Schlichteabtrag erst nach mehr als 4,5 Jahren. Im Falle geringerer pH-Werte sind noch geringere Abtragungsraten zu erwarten. Dazu liegen im Teilprojekt A2 jedoch z. Z. noch keine experimentellen Ergebnisse vor.

Der mögliche Abtrag von Schlichte hebt nach und nach deren Wirkung auf, eine glatte ungestörte Faseroberfläche zu erzeugen. Die unvermeidlichen Imperfektionen bei der Filamentherstellung machen sich zunehmend bemerkbar und führen zu einer Absenkung der Beanspruchbarkeit auf ein niedrigeres Niveau. Außerdem beeinflußt eine allmähliche Abnahme der Schlichte auch die Adhäsion von Filament und Hydratationsprodukten der Zementsteinmatrix.

In einer Untersuchungsreihe, die über insgesamt 18 Monate andauerte, wurde AR-Glasfaserbewehrung in feinkörnige zementgebundene Mischungen ("Feinbetone") eingebettet, die unterschiedlich hohe pH-Werte der Porenwässer zur Folge hatten. Selbst die niedrigsten Werte lagen dabei noch so hoch, daß die Mischungen auch zur Herstellung von Stahlbetonbauteilen mit gesichertem passivierendem Korrosionsschutz des Stahls hätten verwendet werden können.

Bild 3: Biegezugfestigkeiten von mit AR-Glasfasergarn bewehrten Prüfkörpern bei alkalireicher Matrix nach verschiedenenen Lagerzeiten in einer Nebelkammer

[Gelöschtes Bild: /forschung/forschungskompetenz/sonderforschungsbereiche/sfb528/programm/projektbereich_a/teilprojekt_A2/bild_04.jpg Alternativtext: Bildunterschrift: ]

Bild 4: AR-Glasfasern mit Aufwachsungen bei alkalireicher Feinbetonmatrix (CEM I ohne Puzzolan) nach 120 Tagen Lagerung in einer Nebelkammer (40 °C, > 99 % rel. Feuchte.)

Bild 3 zeigt die zunehmende Verminderung der Beanspruchbarkeit mit der Dauer Einwirkung von hochalkalischen Porenwässern. Untersuchungen mit dem ESEM zeigen, daß entstandene Aufwachsungen auf den Filamenten eine hüllenartige Struktur angenommen haben. Gleichzeitig verdeutlicht die Abbildung, daß die Filamentoberfläche unterhalb dieser Umhüllungen keine erkennbaren Schädigungen und somit keine erkennbare Korrosion aufweist.
Die verringerte Beanspruchbarkeit resultiert aus einem Versteifungseffekt durch die Reaktionsschicht, die im wesentlichen aus CH- und CSH-Phasen besteht. Mit wachsendem Flächenanteil der Hüllschalen versprödet das Filament zunehmend und versagt dann bereits bei geringeren Belastungen. Es handelt sich bei der Ursache für die Abnahme der Beanspruchbarkeit also keineswegs um Korrosionsvorgänge, doch ist die festigkeitsmindernde Wirkung der Neubildung der silikatischen Hüllen eindeutig.

Bild 5: Biegezugfestigkeiten von mit AR-Glasfasergarn bewehrten Prüfkörpern bei alkaliarmer Matrix nach verschiedenenen Lagerzeiten in einer Nebelkammer

[Gelöschtes Bild: /forschung/forschungskompetenz/sonderforschungsbereiche/sfb528/programm/projektbereich_a/teilprojekt_A2/bild_06.jpg Alternativtext: Bildunterschrift: ]

Bild 6 : AR-Glasfasern mit Aufwachsungen bei alkaliarmer Matrix nach 360 Tagen Lagerung in einer Nebelkammer

Bei Einsatz von Portlandzement ohne puzzolanische Zusätze sind diese silikatischen Hüllen relativ dickwandig und weisen eine grobkristalline Struktur auf, die im wesentlichen je nach Karbonatisierungszustand von Portlandit bzw. Calcit maßgeblich geprägt ist. Werden Bindemittelsysteme verwendet, die einerseits die Alkalien abpuffern und andererseits das bei der Klinkerhydratation entstehende Calciumhydroxid kontinuierlich und wirksam durch puzzolanische Reaktionen abbauen, entstehen sehr dünnwandige Umhüllungen mit feiner Kristallstruktur (vergl. Bild 6), die vorwiegend aus CSH-Phasen bestehen. Sie beeinflussen in dieser Konfiguration die Steifigkeit der Filamente nicht schadensauslösend. Außerdem sind selbst bei langen Lagerungszeiten in der Nebelkammer dann die Oberflächen optisch weitestgehend unbeschädigt. Dieser Sachverhalt wird in Bild 5 durch die geringen Unterschiede in den Kurven zur Biegeverformung für eine alkaliarme Matrix demonstriert. Ebenso bleibt zu berücksichtigen, daß durch die Abpufferung der Alkalien der pH-Wert gesenkt und die Schlichte dadurch weniger angegriffen wird. Sie bleibt somit als Gleit- und Schutzschicht zwischen dem Glaskörper der Filamente und den Aufwachsungen wirksam. Diese Prozesse können durch betontechnologische und stoffliche Maßnahmen gezielt beeinflußt und damit im Hinblick auf einer lange Dauerhaftigkeit des glasfaserverstärkten Betons optimiert werden.

Veröffentlichungen

2005

Hempel, S.; Köckritz, U.: Beurteilung der Polymerbeschichtung offener nähgewirkter Gelege auf Basis von AR-Glasfasern mittels Rasterelektronenmikroskopie. – In: Schorn, H. (Hrsg.): Mitteilungen 03 (2005) 1. Schriftenreihe des Institutes für Baustoffe. Technische Universität Dresden, Institut für Baustoffe : Eigenverlag, 2005, S. 71-83
Kratz, M.; Hempel, R. Engler, T.; Ovsyanko, I.: Entwicklung von Textil-Stahl-Hybridstrukturen für textilbewehrte dünnwandige Betonelemente. In: Schorn, H. (Hrsg.): Schriftenreihe des Institutes für Baustoffe 03 (2005) 1, Technische Universität Dresden, Institut für Baustoffe : Eigenverlag, 2005, S. 107-122

2004

Schorn, H.; Schiekel, M.; Hempel R.: Dauerhaftigkeit von textilen Glasfaserbewehrungen im Beton. Bauingenieur 79 (2004) H. 2, S.86-94 - Beitrag als PDF-Datei (2682 kB)
Schorn, H.; Butler, M.; Hempel S.: Polymers as microcrack stoppers in concrete observed in ESEM. Proceedings of the 11th International Congress on Polymers in Concrete – ICPIC `04, BAM, Berlin, June 2004, 11-18
Schorn, H.: Mutual effects of stress and corrosion mechanisms in glass fibre reinforcement. In: Zingoni, A. (ed.): Proceedings of the Second International Conference on Structural Engineering, Mechanics and Computation SEMC, Cape Town, July 2004, p. 1587 – 1591 (CD-ROM)
Schorn H.: An adhesive cross-linkage model for textile reinforcement in concrete. In: Zingoni, A. (ed.): Proceedings of the Second International Conference on Structural Engineering, Mechanics and Computation SEMC, Cape Town, July 2004, 1563 – 1567 (CD-ROM)
Schorn, H.: Material structure and mechanical properties of polymer modified concrete and reinforcement. In: La Tegola, A.; Nanni, A. (eds.): Proceedings of the First International Congress on Innovative Materials and Technologies for Construction and Restoration, Lecce (It.), June 2004, Vol. 1, p. 66 – 84
Schorn, H.; Schiekel, M.; Hempel, R.: Valuation of the durability of textile glass fibre reinforcement in concrete. In: La Tegola, A.; Nanni, A. (eds.): Proceedings of the First International Congress on Innovative Materials and Technologies for Construction and Restoration, Lecce (It.), June 2004, Vol. 1, p. 100 – 111
Schorn, H.; Butler, M.: Long term bending tests on glass fibre reinforced concrete specimens. In: La Tegola, A.; Nanni, A. (eds.): Proceedings of the First International Congress on Innovative Materials and Technologies for Construction and Restoration, Lecce (It.), June 2004, Vol. 1, p. 112 – 122
Schorn, H.; Schiekel, M.: Prediction of lifetime of alkali-resistant glass fibres in cementitious concrete. In: Di Prisco, M.; Felicetti, R.; Plizzari, G. A. (eds.): Proceedings of the Sixth RILEM Symposium on Fibre Reinforced Concrete – BEFIB 2004, Varenna (It.), September 2004, Vol. 1, p. 615 – 624
Hempel, R.: textilbewehrter Beton – Chancen und Möglichkeiten. beton 54 (2004) 9, Verlag Bau + Technik, Sonderbeilage Tagungsbeiträge, S. 12
Schorn H.: Strengthening of reinforced concrete structures using shotcrete. Proceedings of the Second International Conference on Engineering Developments in Shotcrete 2004, Cairns (Austr.), October 2004, p. 225
Butler, M.; Hempel, R., Götze, M., Hempel, S.: Mechanismen und Dauerhaftigkeit des Verbundes polymerbeschichteter AR-Glasfasern in Beton. Schriftenreihe des Instituts für Baustoffe der TU Dresden, Mitteilungen 02/2004, Dresden, 2004, H. 1, S. 27 – 52
Hempel, S.: Korrosionsverhalten von AR-Glasfasern bei extremer Exposition. Schriftenreihe des Instituts für Baustoffe der TU Dresden, Mitteilungen 02/2004, Dresden, 2004, H. 1, S. 53 – 75
Zastrau, B.; Schlebusch, R.: Variational Foundation and Implemenation of a Three-Dimensional Surface-Related Finite Volume Shell Element. In: Kienzler, R.: 5th German-Greek-Polish Symposium on Advances in Mechanics. Bad Honnef, Deutschland, 12.-18. September 2004, 2004, Universität Bremen, S. 73-74
Schorn, H.; Raupach, M.; Brameshuber, W.; Höcker, H.; Mäder, E.; Arnold, B.J.A.; Brockmann, T.; Hempel, R.; Orlowsky, J.; Plonka, R.:Betontechnologie und Dauerhaftigkeit von glasfaserbewehrten Bauteilen. Beton- und Stahlbetonbau 99 (2004), H. 6, 444-451 – doi:10.1002/best.200490114
Mäder, E.; Plonka, R.; Schiekel, M.; Hempel, R.: Coatings on alkali-resistant glass fibres for the improvement of concrete. J. Industrial Textiles 33 (2004) 191-207

2003

Hempel, R.; Butler, M.; Ortlepp, S.; Franzke, G.: Verstärkung von Stahlbetonmasten mit textilbewehrten Beton. 15. Internationale Baustofftagung, 24.-27. September 2003. Bauhaus-Universität Weimar 2003, Poster-Vortrag P 2.25, Band 2, S. 547-556
Kratz, M.; Hempel, R.; Butler, M.; Franzke, G.; Ortlepp, S.: Dünnwandige Brüstungsplatten aus textilbewehrtem Beton. 15. Internationale Baustofftagung, 24.-27. September 2003. Bauhaus-Universität Weimar 2003, Poster-Vortrag P 2.26, Band 2, S. 557-566
Curbach, M.; Ortlepp, S.; Brückner, A.; Kratz, M.; Offermann, P.; Engler, Th.: Entwicklung einer großformatigen, dünnwandigen, textilbewehrten Fassadenplatte. In: Beton- und Stahlbetonbau 98 (2003) 6, S. 345-350
Franzke, G.; Engler, Th.; Schierz, M.; Offermann, P.; Brückner, A.; Hempel, R.; Curbach, M.; Ortlepp, S.; Schorn, H.: Bauen glasfaserleicht gemacht : Textilbewehrte Brüstungselemente für Parkhäuser. In: Kettenwirkpraxis 37 (2003) 2, S. 20-22
Engler, Th.; Franzke, G.; Hempel, R.; Kratz, M.; Ortlepp, S.; Schierz, M.: Entwicklung einer großformatigen und dünnwandigen textilbewehrten Brüstungsplatte. / Development of large-size, thin-walled textile-reinforced balustrade panels. In: Techtextil-Symposium 2003. - Frankfurt/ Main, April 9th 2003. Lecture No. 4.24 - CD-Rom
Zscheile, H.; Arnold, R.; Fuchs, H.; Hempel, R.; Schorn, H.; Curbach, M.; Brückner, A.: Dünnschalige Balkonfußbodenplatte aus textilbewehrtem Beton. 15. Internationale Baustofftagung, 24.-27. September 2003, Bauhaus-Universität Weimar 2003. Vortrag 2.35, Band 2, S. 291-298
Schorn, H.; Hempel, R.; Brückner, A.; Butler, M.; Offermann, P.; Abdkader, A.: Durability and composite properties of concrete reinforced by alkali-resistant glass filament yarn. In: Techtextil-Symposium 2003. - Frankfurt/ Main, April 9th 2003. Lecture No. 4.11
Schorn, H.; Hempel, R.: Mechanismen des Verbundes von textilbewehrtem Beton. 15. Internationale Baustofftagung, 24.-27. September 2003. Bauhaus-Universität Weimar 2003 Vortrag 2.31, Band 2, S.247-258 - Beitrag als PDF-Datei (634 kB)
Schorn, H.; Hempel, R.; Butler, M.; Schiekel, M.: Dauerhaftigkeit von textilbewehrtem Beton mit AR-Glas-Multifilamentgarn aus physiko-chemischer Sicht. 15. Internationale Baustofftagung, 24.-27. September 2003. Bauhaus-Universität Weimar 2003, Vortrag 2.32, Band 2, S. 259-270 - Beitrag als PDF-Datei (1334 kB)
Schorn, H.; Butler, M.; Hempel, R.; Schiekel, M.: Investigating Bonding Characteristics of Alkali Resistant Glass Filament Yarns in Cementitious Matrices. In: Curbach, M. (Edt.): Proceedings of the 2nd Colloquium on Textile Reinforced Structures (CTRS2), 29.9.-1.10.2003. Dresden : Technische Universität Dresden, Sonderforschungsbereich 528, 2003, S. 77-90
Hempel, R.; Schorn, H.; Schiekel, M.; Butler, M.: Durability of textile reinforced concrete. Proceedings of the 13th Congress of the International Glassfibre Reinforced Concrete Association. Barcelona/Spain 6-8 October 2003, edited by Nick Clarke and Richard Ferry, UK, Publication GRC 21, Part 3-24
Schorn, H.: Ein Verbundmodell für Glasfaserbewehrung im Beton. In: Bautechnik 80 (2003), Nr. 3, S. 174–180
Schorn, H.: Verbund und Duktilität bei textiltechnisch hergestellten Glasfaserbewehrungen im Beton. Festschrift anlässlich des Ehrenkolloqiums für Dr. Schnütgen. Bochum, 2003, S. 243-251
Mäder, E.; Plonka, R.; Schiekel, M.; Hempel, R.: Neue Möglichkeiten: Die Beschichtung alkaliresistenter Glasfasern zur Verbesserung von Beton. Tagungsmaterialien 12. Internationales Techtextil-Symposium Frankfurt/M. Frankfurt/M., 9.4.2003, Vortrag 4.12

2002

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Engler, Th.; Schierz, M.; Franzke, G.; Ortlepp, S.; Brückner, A.; Hempel, R.: Multi-axial warp knits for subsequent reinforcement of concrete masts. In: 47th International SAMPE Symposium and Exhibition. Vol. 47, book 2 of 2 books, Long Beach, California, 2002, May 12-16, p. 1052-1063
Schierz, M.; Engler, Th.; Franzke, G.; Offermann, P.; Curbach, M.; Hempel, R.: Textilbewehrungen: Ein Material auf das man bauen kann – Textile Bewehrungen zur bautechnischen Instandsetzung und Verstärkung. In: Kettenwirkpraxis 36 (2002), 4, S. 20–21
Franzke, G.; Hempel, R.; Engler, T.; Schierz, M.; Brückner, A.; Proske, D.; Ortlepp, S.: Betonmastensanierung mit mehraxialen Gelegen aus alkaliresistenten Glas. Bautechnik 79 (2002), Heft 6, S. 368-374
Schorn, H.; Puterman, M.: Textile Glasfasergelege mit Polymerdispersionen als Bewehrung für Beton. Bautechnik 79 (2002) H. 10, S. 671-675
Butler, M.: Textilbewehrter Beton auf und unter Wasser. Jahresmitteilungen des Institutes für Tragwerke und Baustoffe, TU Dresden, Dez. 2002, S. 55-65
Hempel, R.: High-Tex from Germany - Messe und Symposium, Shanghai 2002 - Textilbewehrter Beton erregt Interesse in China. Jahresmitteilungen des Institutes für Tragwerke und Baustoffe. TU Dresden, Dez. 2002, S. 117-118
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2001

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Franzke, G.; Engler, Th.; Schierz, M.; Hempel, R.; Brückner, A.; Proske, D.; Ortlepp, S.: Concrete mast restoration using multiaxial AR glass structures. In: Techtextil-Symposium 2001. Frankfurt/Main, April 24th 2001, Lecture No. 333 (PDF-Datei, 1351 kB)
Fuchs, H.; Zscheile, H.; Arnold, R.; Hempel, R.; Schorn, H.; Curbach, M.: Balkon-Fussbodenplatten aus textilbewehrten Beton und integrierten Versteifungselementen. Tagungsmaterialien 11. Internationales Techtextil-Symposium Frankfurt/M., 24.05.2001. Vortrag 336
Hempel R.; Curbach, M.: Verstärkung und Instandsetzung von Bauteilen mit textilbewehrtem Beton. Tagungsband der Fachtagung Textile Bewehrung für den Betonbau-Möglichkeiten, Bemessung, Anwendungen. Fachvereinigung Faserbeton e.V., Dresden November 2001
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Schorn, H.: Mutual Effects of Stress and Corrosion Mechanisms in Concrete. Proceedings (CD-ROM) of the Third Conference on Concrete Under Severe Conditions CONSEC 01. Vancouver, Canada, 2001
Gruner, T.; Hempel, R.; Schorn, H.: Zeitabhängiges Verbundverhalten von Multifilamentgarn aus AR-Glas unter Einbeziehung korrosiver Einflüsse. Jahresmitteilungen 2001 des Institutes für Tragwerke und Baustoffe. Technische Universität Dresden, Dezember 2001. S. 191-201
Weise, S.; Hempel, R.; Schorn, H.: Untersuchungen zum Verbundverhalten von Fasern und Faserbündeln in zementgebundener Matrix unter Einbeziehung von Faser-Bragg-Gittern. In: 1. Fachkolloquium Textilbeton. RWTH Aachen, 2001, S. 113-124 (PDF-Datei, 1221 kB)
Schorn, H.; Schiekel, M.: Shape and Distribution of Polymer Particles in PMC - investigated by Environmental Scanning Electron Microscope (ESEM). Proceedings (CD-ROM) of the 10th International Conference on Polymers in Concrete (ICPIC). Hawai, USA, 2001
Fuchs, H.; Arnold, R.; Hufnagel, E.; Franzke, U.; Döge, K.; Krause, R.; Hempel, R.: Neuartiges Wärmeübertragungs-Element aus textilbewehrtem Beton. Bauen mit Textilien 4 (2001) Heft 4, S. 26-30.
Hempel, R.: News: August 2001 – Neuartiger textilbewehrter Beton für Bioskulptur aus Dresden. Bauen mit Textilien 4 (2001) Heft 4, S.4-5
Hempel, R.; Franzke, G.; Curbach, M.; Offermann, P.: Improvement of the Properties of Concrete by Means of Textile Reinforcements Made of Alkali Resistant Glass Filament Yarn. In: Proceedings of the 12th International Congress of the International Glassfibre Reinforced Concrete Association (CRC 2001). Dublin (Irland), 14th-16th Mai 2001 - CD-Rom

2000

Offermann, P.; Franzke, G.; Curbach, M.; Hempel, R.: Sample applications for the new composite material "Textile Concrete". In: Symposium "Textiles for Mobility". Atlanta, März 2000
Offermann, P.; Franzke, G.; Fuchs, H.; Hufnagl, E.; Curbach, M.; Hempel, R.: Abstandstextilien für Sandwichkonstruktionen mit Funktionsintegration im Betonleichtbau. In: Forschungsbericht zum AiF-Forschungsprojekt Nr. 11289 B., 2000, Institut für Textil- und Bekleidungstechnik der TU Dresden, Sächsisches Textilforschungsinstitut Chemnitz e.V., Institut für Tragwerke und Baustoffe der TU Dresden
Offermann, P.; Franzke, G.; Engler, Th.; Curbach, M.; Hempel, R.; Jesse, F.; Fuchs, H.; Arnold, R.; Hufnagl, E.: Abstandstextilien für Sandwichkonstruktionen mit Funktionsintegration im Betonleichtbau. In: ITB-Mitteilungen 1/2000. S. 12-15
Hempel, R.; Schorn, H.; Zscheile, H.; Arnold, R.; Fuchs, R.: Verbesserung der Eigenschaften mineralisch gebundener Bauelemente durch textile Bewehrungen aus alkalibeständigen Glasfilamentgarnen. In: 14. Internationale Baustofftagung, 20.-23. September 2000. Band 1, S. 581-591

1999

Offermann, P.; Franzke, G.; Engler, Th.; Curbach, M.; Hempel, R.; Jesse, F.; Fuchs, H.; Arnold, R.; Hufnagl, E.: Zweiwandtextilien für Sandwichelemente im Betonbau. In: Tagungsband zum Techtextil-Symposium 1999. Frankfurt/Main, 13. April 1999, Vortrag Nr. 523
Hempel, R.; Curbach, M.; Offermann, P.; Franzke, G.; Engler, Th.; Fuchs, H.; Arnold, R.; Bartl, A.-M.; Wulfhorst, B.; Bischoff, Th.: Dünne Platten aus textilbewehrten Beton und ihre Einsatzmöglichkeiten im Fassadenbau. In: Bauen mit Textilien (1999), Nr. 1. S. 22-25
Hempel, R.; Curbach, M.; Offermann, P.; Franzke, G.; Engler, Th.; Fuchs, H.; Arnold, R.; Bartl, A.-M.; Wulfhorst, B.; Bischoff, Th.: Dünne Platten aus textilbewehrten Beton und ihre Einsatzmöglichkeiten im Fassadenbau. / Thin Textile-Reinforced Concrete Sheet Material and the Possibilities of Applications in Facades. In: Tagungsband zum Techtextil-Symposium 1999. Frankfurt/Main, 13.-15. April 1999, Vortrag Nr. 512
Kretzschmar, F.; Häßler, F.; Hempel, R.; Franzke, G.: Charakterisierung der Dauerhaftigkeit des Verbundes zwischen alkaliresistenter Glasfaser und Zementsteinmatrix. Frauenhofer-Institut für zerstörungsfreie Prüfverfahren, Institut für Tragwerke und Baustoffe der TU Dresden, Institut für Textil- und Bekleidungstechnik der TU Dresden, Forschungsbericht zum SMWK-Projekt 4-7531.50-03-EADQ/602, 1999
Kretzschmar, F.; Häßler, F.; Hempel, R.; Franzke, G.: Investigations of durability on concrete samples reinforced by alkali resistant and non alkali resistant glass fibres. In: Tagungsband zum Techtextil-Symposium 1999. Frankfurt/Main, 13. April 1999, Vortrag Nr. 514
Hempel, R.; Curbach, M.; Offermann, P.; Franzke, G.; Engler, Th.; Fuchs, H.; Arnold,R.; Bartl, A.-M.; Wulfhorst, B.; Bischoff, Th.: Dünne Platten aus textilbewehrtem Beton und ihre Einsatzmöglichkeiten im Fassadenbau. In: 10. Internationales Techtextil Symposium, Frankfurt/Main, 1999. Vortrag 512

1998

Dugas, M.; Weise, S.; Curbach, M.; Hempel, R.; Offermann, P.; Franzke, G.: Force-deformation behaviour of tensileloaded specimens made of textile reinforced concrete. In: Techtextil Symposium 1998. Lyon (F), 1998
Wulfhorst, B.; Bischoff, Th.; Offermann, P.; Franzke, G.; Fuchs, H.; Bartl, A.-M.; Curbach, M.; Hempel, R.; Weiser, W.; Pachow, U.: Textile Reinforced concrete Facade Elements – An Investigation To Optimize Concrete Composite Technologies. In: 43rd International SAMPE Symposium. Anaheim (Californien), Mai/Juni 1998, Referateband S. 1790–1801
Hempel, R.: Dünne Platten aus textilbewehrtem Beton. In: Betonwerk + Fertigteil-Technik 64 (1998) Nr. 3, S. 140-146
Bischoff, Th.; Wulfhorst, B.; Franzke, G.; Offermann, P.; Bartl, A.-M.; Fuchs, H.; Hempel, R.; Curbach, M.; Pachow, U.; Weiser, W.: Textile reinforced Concrete Facade Elements–An Investigation to Optimize Concrete Composite Technologies. In: 43rd International SAMPE Symposium, Anaheim/CA, Mai/Juni 1998. Vol. 43, Bd. 2, S. 1790-1802

1997

Offermann, P.; Franzke, G.; Fuchs, H.; Bartl, A.-M.; Wulfhorst, B.; Bischoff, Th.; Graße, W.; Hempel, R.: Grundlegende Untersuchungen zur Entwicklung gewirkter Verstärkungsgelege für den Einsatz in dünnwandigen Formteilen aus mineralischen Baustoffen. Institut für Textil- und Bekleidungstechnik der TU Dresden, Sächsisches Textilforschungsinstitut e. V. Chemnitz, Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen, Institut für Tragwerke und Baustoffe der TU Dresden – Forschungsbericht zum AiF-Forschungsprojekt Nr. 10378 B, 1997
Offermann, P.; Franzke, G.; Hempel, R.: Textilstrukturen für die Betonbewehrung – Teil 2. In: Baukultur (1997), Nr. 2, S. 41–44
Offermann, P.; Franzke, G.; Hempel, R.: Textilstrukturen für die Betonbewehrung – Teil 2. In: Techtextil-Symposium 1997. Frankfurt/ Main, 13. 5.1997, Vortrag-Nr.: 412
Kratz, M.; Hempel, R.: Dünne Platten aus textilbewehrtem Beton. In: Tagungsband 34. Forschungskolloquium des DAfStb. Okt. 1997. TU Dresden, S. 59-66