Druckversuche zur Ermittlung der Tragfähigkeit von ebenen und feinverzahnten Trockenfugen für modulare Segmentbrücken

Die modularisierte und automatisierte Serienfertigung von Betonfertigteilen verspricht enorme Produktivitätssteigerungen in der Betonfertigteilindustrie bei gleichzeitig höherer Bauteilqualität, effizienterem Rohstoffeinsatz und verringerten Prozessabfällen. So werden durch die Modernisierung eines bisher überwiegend handwerklich geprägten Industriezweigs sowohl Ressourcen und Emissionen eingespart, als auch neue Wachstums- und Wertschöpfungsmöglichkeiten in Zeiten des anhaltenden Fachkräftemangels erschlossen. Modulares Bauen erfordert dabei die Erforschung und Entwicklung von neuartigen Prozessen, Bauweisen und Baumaterialien, welche die serielle und automatisierte Herstellung von Betonfertigteilen in effizienter Weise ermöglichen. Passgenau hergestellte Betonfertigteilmodule können ohne übergreifende Längsbewehrung und mit trockenen, ohne Kleber ausgeführten Fugen schnell und flexibel zu z. B. Segmentbrücken gefügt werden. Am Ende ihrer Nutzungszeit können sie zerstörungsfrei zurückgebaut und idealerweise in einem zweiten Lebenszyklus wiederverwendet werden. In einer Versuchsreihe haben die Autoren die Tragfähigkeit von glatten und feinverzahnten Trockenfugen untersucht, welche sich für das Fügen von modularen Segmentbrücken aus Carbonbeton eignen. In dem vorliegenden Beitrag werden die durchgeführten Versuche, die beobachteten Versagensmechanismen und quantitativen Versuchsergebnisse sowie der Vergleich mit international verfügbaren Bemessungsregeln diskutiert.

Experimental investigation of the load-bearing capacity of smooth and profiled dry joints for modular segmental bridges
Modularised and automated flow production of precast concrete elements promises enormous productivity growth in the precast concrete industry with higher component quality, efficient use of raw materials and reduced process waste. In this way, the modernisation of an industry that has been predominantly craft-based up until now saves resources and emissions, and opens up new opportunities for growth and value generation in times of a persistent shortage of skilled labour. Modular construction requires research and development of new processes, construction methods and building materials that enable the serial and automated production of precast concrete elements in an efficient manner. Precisely fabricated precast concrete modules can be quickly and flexibly joined into e. g. segmental bridges without overlapping longitudinal reinforcement and with dry, adhesive-free joints, and at the end of their service life, they can be dismantled in a non-destructive manner and ideally reused in a second life cycle. In a series of tests, the authors investigated the load-bearing capacity of smooth and profiled dry joints, which are suitable for joining modular segmental bridges made of CFRP-reinforced concrete. Their article discusses the conducted experiments, the observed failure mechanisms and quantitative experimental results, as well as comparison with internationally available design guidelines.