Carbon-reinforced concrete (CRC) - execution
Table of contents
D - 24 Brücken erhalten durch Verstärkung mit Carbonbeton
Durch die Verstärkung mit Carbonbeton – einem Material aus einer hochfesten, feinkörnigen Betonmatrix und einer carbonfaserbasierten Bewehrung – kann eine Vielzahl alter Bestandsbrücken schnell, sicher und ressourcensparend verstärkt werden, sodass sie den aktuellen und zukünftigen Verkehrslasten gewachsen sind. Pilotprojekte haben bereits gezeigt, dass dies eine realistische und erfolgreiche Lösung ist.
Auf Basis dieser Projekte sollen die Anwendungsmöglichkeiten für die Verstärkung mit Carbonbeton im Brückenbau untersucht werden. In der Arbeit soll dafür eine Parameterstudie durchgeführt werden, welche unter anderem Brückentyp, Spannweite, Belastung, Bewehrungsgrad, Betonklasse sowie den Grad der Vorschädigung der Altbetonkonstruktion betrachtet. Ziel ist es Anwendungsgrenzen auszuloten und eine Entscheidungsmatrix für die Verstärkung aufzustellen, die eine einfache Abschätzung erlaubt, ob eine Verstärkung mit Carbonbeton für ein konkretes Bauwerk möglich ist. Anschließend soll die Anwendbarkeit der Entscheidungsmatrix anhand eines konkreten Beispiels demonstriert werden.
Die Aufgabenstellung wird in Absprache mit der Studentin/dem Studenten konkretisiert.
Ansprechpartnerin:
Dipl.-Ing. Kristina Aldermann
CARBOCON GMBH
Mohorner Str. 13
01159 Dresden
+49 351 48205-523
D - 23 Waterproofing Masonry Arch Bridges
Full title: Development of an FE Model for Waterproofing Masonry Arch Bridges with Carbon Reinforced Concrete
Numerous masonry arch bridges in Germany are now 150 to 180 years old. A major problem is penetrating rainwater, which gradually damages the building structure. Today, waterproofing and welding membranes made of bitumen and/or plastic are used to prevent moisture ingress. However, these also develop cracks over time due to embrittlement. For this reason, it is to be investigated whether a waterproofing layer made of carbon reinforced concrete would withstand the stresses. It must therefore be examined whether the use of carbon reinforced concrete within the arch bridge could lead to undesirable stress redistributions.
In this work, various bridge geometries will be analyzed using the FE software ATENA. The aim is to determine under which circumstances the waterproofing layer becomes structurally effective and may thus cause stress redistributions. For this purpose, material properties of both the bridge and the layer must be varied in a meaningful way. The goal of the work is to provide recommendations on the conditions under which a waterproofing layer made of carbon reinforced concrete can be usefully applied.
Contact person:
Dipl.-Ing. Carolin Würgau
+49 351 46339369
D - 22 Prestressed precast CRC floor slab
Full title: Development of a slender, prestressed precast floor slab with carbon reinforcement
Prestressed concrete hollow and prestressed TT slabs are very material-efficient and lightweight structures and make an important contribution to sustainability. Nevertheless, they must meet the requirements for durability, serviceability and load-bearing capacity. In building construction, the specifications for sound insulation and fire protection must also be complied with. Prestressing steel is currently used for prestressing. An alternative are carbon fabrics, which can be prestressed in strips and, compared to prestressing steel, allow thinner cross-sections, i.e. slimmer chords and webs.
The aim of the student project is to develop a slender, technically feasible, prestressed precast floor slab using carbon fabrics that is as resource- and material-efficient as possible. A parameter study will analyze which materials and geometries are most suitable for various practical applications. The student will be supervised by the architecture and engineering office Kahnt & Tietze, which develops innovative building systems with various partners. A workplace can be provided both in the office in Dresden and in Leipzig.
Contact person:
Dr.-Ing. Michael Frenzel
Kahnt & Tietze GmbH, Ammonstr. 72, 01067 Dresden
0341 39285 627