Einaxiale Zugversuche an textilbewehrten Betonen mit anorganisch getränkten Carbonfasern

Der Verbundwerkstoff Textilbeton findet zunehmend Anwendung im Bauwesen. Insbesondere werden Carbontextilien mit unterschiedlichen Tränkungsmaterialien im Verbund mit Mörteln oder Betonen verwendet. Zulassungen im Einzelfall (ZiE) und erste Richtlinien zur Bemessung und Verwendung von Textilbetonen sind auf Basis zahlreicher Forschungs- und Praxisprojekte entstanden. Hinsichtlich der Weiterentwicklung und Optimierung der verwendeten Materialen besteht aber noch Entwicklungspotenzial. Bisher sind die meisten technischen Textilien mit Epoxidharz, Styrol-Butadien oder Acrylaten beschichtet. Neben dem Eintrag einer zusätzlichen Polymerschicht in das Verbundsystem resultieren hieraus häufig Tragfähigkeitsverluste unter Temperaturbeanspruchungen oberhalb von 80 °C. Mit mineralischen Tränkungsmaterialien können die beiden genannten Aspekte vermieden werden, allerdings sind diese bisher kaum erforscht. Diese Veröffentlichung zeigt, dass mit anorganischen Tränkungen von Carbonrovings ein sehr feines Rissbild erzielt werden kann. Insbesondere im Instandsetzungsbereich, beispielsweise bei der Sanierung von Trinkwasserspeichern, wo sehr geringe Rissbreiten gefordert sind, ergeben sich interessante Anwendungsgebiete. Durch mineralische Tränkungen kann der Einsatz von Polymeren vermieden werden. Hinzu kommt, dass die untersuchten Materialeigenschaften unter Temperaturbeanspruchungen bis 160 °C konstant bleiben.

Uniaxial tensile tests in textile reinforced concretes with inorganic impregnated carbon fibres
The composite material textile reinforced concrete is being increasingly used in building construction. In particular carbon textiles are used with different impregnation materials, which are bound in mortar or concrete. Numerous research and practical projects have led to individual approvals for specific cases being granted and first directives for designing and using textile reinforced concrete being developed. The development and optimization of these materials still have huge improvement potential. Until now, most textiles have been impregnated with epoxy resin, styrene-butadiene or acrylates. Beside the introduction of a polymer in the composite material, these polymers can cause load-bearing capacity losses under temperature stresses above 80 °C. Mineral impregnation materials have hardly been researched, but are particularly interesting for use in drinking water structures in order to avoid polymer-based materials. This publication shows that a very fine crack pattern can be achieved with inorganic impregnations of carbon rovings. Very small crack widths are particularly necessary in the repair sector, for example in the rehabilitation of drinking water reservoirs. In addition, mineral impregnations are less susceptible to temperature stresses.