Untersuchungen zum Tragverhalten von textilbewehrtem Estrich (D789)
Allgemeine Angaben
- Diplomarbeit Nr. D789
- Bearbeiter: Bartosz Karasinski
- Betreuender Hochschullehrer: Prof. Dr.-Ing. Manfred Curbach
- Betreuer: Frank Jesse , Udo Barthel
- Kooperationspartner : EBF Dresden (im Auftrag des Verfahrenträgers PEGELBAU Leipzig)
- Bearbeitungszeitraum: 31.08.1999–15.01.2000
Zielsetzung
Bei der Sanierung von Holzbalkendecken ist der konstruktive Aufbau beim Einsatz von Estrich zur Verbesserung des Schallschutzes aufwendig und kann aufwendige Arbeiten an anschließenden Bauteilen (Türen) zur Folge haben. Die Idee der Integration der Tragfunktion in die Estrichschicht durch eine geeignete Bewehrung soll diese Nachteile vermeiden und zugleich Kostenvorteile bringen. Es kommt der Anhydritfließestrich zum Einsatz.
Teilaufgaben:
- Untersuchungen am Estrich: Im Laufe der Projektbearbeitung wurden zahlreiche Versuche zur Bestimmung der Estricheigenschaften durchgeführt. Auf dem Baustellenestrich wurden E-Modul, Biegezug- und Druckfestigkeit bestimmt. Es wurde der Einfluß des Wasser-Bindemittel-Wertes auf die Endeigenschaften und das Verhalten im Bruch beobachtet. Da die Anzahl der Anhydritestrichhersteller sehr groß ist, wurde die Untersuchung auf Produkte zwei Firmen beschränkt: Wicoplan (Naturanhydrit) und Spaansen (synthetischer Anhydrit). Beide Werkstoffe unterscheiden sich wegen verschiedener Herstellungsmethoden und Zusammensetzungen mit Verarbeitbarkeit, Hydratationsgrad, Hydratationsgeschwindigkeit, Frühfestigkeit und nach Erstarrung mit Steifigkeit, Druck- und Biegezugfestigket voneinander.
- Wahl der Bewehrung: Es wurden mehrere Prüfkörper in der Form mit Textil bewehreter Estrichplatte hergestellt. Die 225mm breite und 800mm lange Plattenstreifen wurden im Vier-Punkt-Biegeversuch nach DIN EN 1170-4 getestet. Die Durchbiegung der gerissenen belasteten Estrichplatte und Bruchbelastung waren ein Maßstab, ob die Gebrauchstauglichkeit und Tragfähigkeit eingehalten werden können.
- mathematische Erfassung: Parallel zu den experimentellen Untersuchungen wurden die theoretischen Erwägungen und die Literaturrecherche geführt. Die angenommenen Theorien (z. B. Durchbiegungslinie der belasteten Estrichplatte) haben geholfen, die Materialabhängigkeiten zusammenzustellen und diese in Zahlen umzuwandeln. Die Suche nach einer Funktion, die das maximale Belastungsmoment bei vorgegebener Grenze der Durchbiegung vorbestimmen kann, war das Ziel der Teilaufgabe.
- Sicherheitstheorie: Die rechnerische Ermittlung der maximalen Belastbarkeit der textilbewehrter Estrichplatte in Abhängigkeit von der Bewehrungsart und Plattengeometrie ( Dicke, Breite, Auflagerabstand) läßt zu, die erwünschten Trageigenschaften vorzudimensionieren. Damit das Versagen der Konstruktion mit ausreichender Sicherheit unwahrscheinlich bleibt, mußten die Sicherheitsbeiwerte nach der Zuverlässigkeitstheorie ermittelt werden.
Gesamtergebnis:
Im Endeffekt der Diplomarbeit verfügt man über eine Bestimmungsgleichung, die auf dem erwünschten Sicherheitsniveau die Tragfähigkeit der textilbewehrter Estrichplatte vorbestimmen läßt und die Bestätigungsgleichung, mit welcher man für die nach Gebrauch belastete Platte die Durchbiegung berechnen kann. Die Vorzugsvariante der Bewehrung sei auch bekannt.
Textilbewehrte Estrichplatte beim 4-Punkt-Biegeversuch (Druckzonenversagen)
Es ist klar, daß die Ergebnisse die Ersten Annahmen für das Forschungsmaterial sind, welche im Laufe des Projektes vielen Änderungen unterliegen werden. Mit dieser Arbeit wurde aber eine Grundlage für die Dimensionierung und Verbesserung der Elementkonstruktion geschaffen. Sie Soll für die weitere Suche nach Theorien helfen, welche die Materialeigenschaften besser widerspiegeln.