Carbonfaserbewehrung als Sensor für Bauwerke

Carbon- und AR-Glasfasern als Bewehrung für Beton sind korrosionsbeständiger als Stahl. In Form von Textilien aus Carbonfasern und AR-Glas bilden sie in Kombination mit Beton den Werkstoff textilbewehrter Beton. Textilbewehrter Beton lässt sich im Vergleich zu Stahlbeton dünnwandiger in der Größenordnung weniger Millimeter ausführen, da er keine Mindestüberdeckung zum Korrosionsschutz der Bewehrung benötigt. Zudem sind Carbonfasern elektrisch leitend. Der Zusammenhang zwischen Dehnung und Änderung des elektrischen Widerstands der Fasern ermöglicht eine Bestimmung des Spannungszustands aufgrund der Widerstandsänderung. In Vorbereitung einer umfangreichen Grundlagenforschung wurden Versuche an unbeschichteten Carbongarnen im Beton durchgeführt. Es hat sich gezeigt, dass die Proportionalität zwischen Widerstandsänderung und Dehnung mit k-Faktoren zwischen 1, 5-3 bei Carbonfasern ähnlich der von Metall ist.

Carbon fibres as sensor for buildings
Carbon- and AR-glass fibres are in comparison to steel corrosion free and serve as reinforcement for concrete. Textiles made of carbon and AR-glass fibres form together with concrete as matrix material the composite called Textile Reinforced Concrete (TRC). TRC allows manufacture the thin walled structures in the range of few millimetres, since there is no need for concrete coverage to prevent reinforcement corrosion. Additionally carbon fibres are electrically conductive. The correlation of strain and change in resistance of the carbon fibre leads to determination of stress levels by measuring the electrical resistance. In preparation of basic research tests on uncoated carbon rovings in concrete have been conducted. Tests show that carbon fibres have a gauge factor in the range of 1.5-3 similar to metals.