Verbundverhalten von Faserkunststoffbewehrungsstäben

Durch die nichtrostenden Eigenschaften von Faserkunststoffbewehrung (FKB) ist es möglich, diese Bewehrung oberflächennah in Bauteilen zu positionieren, ohne deren Dauerhaftigkeit einzuschränken. In diesem Fall verbleibt an der Mindestbetondeckung der Anteil zur Sicherstellung des Verbunds. Die normative Mindestbetondeckung ist auf das Verbundverhalten von Betonstahl angepasst. Da die Geometrie‐ und Materialeigenschaften von FKB variieren, ist deren Verbundverhalten stabspezifisch und nicht dem von Betonstahl gleichzusetzen. Aus diesem Grund ist die Übertragbarkeit der für Betonstahl definierten Mindestbetondeckung zur Sicherstellung des Verbunds für FKB infrage zu stellen. Zur Ableitung einer Mindestbetondeckung ist die Erforschung der Spannungsverteilung entlang der Verbundlänge erforderlich. Zur experimentellen Erfassung der längs des Bewehrungsstabs wirkenden Verbundspannung und des radial wirkenden Innendrucks wurde in den 1990er‐Jahren der Ringtest entwickelt. Ziel dieses Beitrags ist es, die Spannungsverteilung entlang der Verbundlänge für unterschiedliche FKB experimentell zu ermitteln. Hierzu wird der Ringtest modifiziert, sodass eine (quasi‐)kontinuierlichen Erfassung der Verbundspannung und des Innendrucks entlang der Verbundlänge in Abhängigkeit von der Ausziehkraft ermöglicht wird. Im Ergebnis werden die Spannungsverteilungen gegenübergestellt und aus dem Innendruck eine Mindestbetondeckung zur Sicherstellung des Verbunds hergeleitet.

Due to the non‐rusting properties of fiber‐reinforced polymer reinforcement (FRP), it is possible to position this reinforcement close to the surface in components without restricting its durability. In this case, the proportion of the concrete cover remains to ensure the bond. The normative minimum concrete cover is adapted to the bond behavior of reinforcing steel. As the geometry and material properties of FKB vary, their bond behavior is bar‐specific and cannot be equated with that of reinforcing steel. For this reason, the transferability of the minimum concrete cover defined for reinforcing steel to ensure the bond for FRCs must be questioned. To derive a minimum concrete cover, it is necessary to investigate the stress distribution along the bond length. The ring test was developed in the 1990s to experimentally determine the bond stress τ acting along the reinforcing bar and the radially acting internal pressure . This article aims at experimentally determining the stress distribution along the bond length for three different FKBs. For this purpose, the ring test is modified so that a (quasi‐)continuous measurement of the bond stress and the internal pressure along the bond length as a function of the pull‐out force is possible. As a result, the different stress distributions are compared and a minimum concrete cover to ensure the bond is derived from the internal pressure.