Impaktsicherheit von Baukonstruktionen durch mineralisch gebundene Komposite: Bauteilebene

Ziel des seit 2017 durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Graduiertenkollegs GRK 2250 ist die interdisziplinäre Erforschung von Methoden zur Erhöhung des Impaktwiderstands von Bauwerken durch nachträgliche Verstärkung. Der vorliegende Beitrag gibt einen Einblick in die GRK-Forschung auf Strukturebene. Mineralisch gebundene Verstärkungsschichten wurden auf der dem Impakt abgewandten Bauteilseite untersucht. Als Material für diese Schichten kamen feinkörnige Matrices ohne und mit Kurzfasern zur Anwendung, deren Wirksamkeit in der Impaktverstärkung durch die Einbettung verschiedener Textilien variiert wurde. Derartig verstärkte Platten wurden in einer Fallturmanlage einer Impaktbelastung ausgesetzt. Ein wichtiger Indikator für die Effektivität einer Verstärkungsmethode ist die Beurteilung der Schädigung. Hierzu wurde unter anderem eine Methode zur Analyse von Rissmustern durch Bildsequenzanalyse entwickelt. Die Experimente dienten des Weiteren als Referenz für die Simulation der Rissausbreitung in den impaktbeanspruchten Bauteilen mit der Phasenfeldmethode.

Impact safety of building structures through mineral-bonded composites: Structural level
The aim of the Research Training Group GRK 2250 funded by the German Research Foundation is interdisciplinary research to increase impact resistance of existing structures by strengthening. The article at hand provides insight into research at structural level. Mineral-bonded strengthening layers were investigated on the face of the structure which was not hit by impactor. As material for these layers, fine-grained matrices without and with short fibres were used. Their effectiveness was varied by embedding different textiles. Strengthened reinforced concrete plates were subjected to impact loading in a drop tower facility. An important indicator for the effectiveness of strengthening is the degree of damage. For this purpose, a method for the analysis of crack patterns by means of image sequence analysis was developed. Furthermore, the experiments serve as a reference for the simulation of crack propagation in the strengthened plates by the phase field method.