Der innovative Verbundwerkstoff Textilbeton gibt dem Ingenieur neue
Möglichkeiten in der Projektierung und Planung in die Hand. Durch die
Kombination der Werkstoffe Textilbewehrung und Hochleistungsbeton können
schlanke und dauerhafte Bauteile hergestellt werden, die den
Anwendungsbereich des klassischen Betonbaus erweitern. Eine Übertragung
der Modelle aus dem Stahlbetonbau zur Beschreibung des Tragverhaltens
von textilbewehrten Bauteilen ist aufgrund geänderter Randbedingungen
nur bedingt möglich. Ein wesentlicher Aspekt diesbezüglich ist das
Verbundverhalten. In zahlreichen Untersuchungen am Institut für
Tragkonstruktionen der TU Wien konnte ein Abspalten der Betondeckung
zufolge hoher Verbundbeanspruchungen beobachtet werden. Die
Hintergründe, warum es zu einer Spaltrissbildung kommt, werden in der
Literatur unterschiedlich beantwortet. Im Zuge dieser wissenschaftlichen
Arbeit wurden experimentelle Untersuchungen durchgeführt, um die
Verbundparameter zu separieren und deren Einfluss auf die
Spaltrissbildung zu quantifizieren. Dabei konnte gezeigt werden, dass
diese Rissbildung im Wesentlichen von der Geometrie der Faserstränge
abhängig ist. Zur Charakterisierung der geometrischen Eigenschaften der
jeweiligen Faserstränge wurden geometrische Parameter eingeführt, mit
deren Hilfe eine genaue Beschreibung der Form möglich ist. In
darauffolgenden numerischen Untersuchungen konnten die Ergebnisse aus
den Experimenten validiert werden. Auf Basis der experimentellen und
numerischen Untersuchungen wird ein Modell vorgestellt, dass im
Wesentlichen auf geometrischen Annahmen beruht und eine Berechnung der
auftretenden Spaltzugkräfte ermöglicht. Mit den Erkenntnissen dieser
Arbeit ist erstmalig eine quantitative Beurteilung der
Spaltzugbeanspruchung in textilbewehrten Bauteilen möglich, wodurch ein
weiterer Schritt hin zu einem ressourceneffizienteren und nachhaltigeren
Umgang mit Baumaterialien gesetzt wird.weiterlesen