Gespritzter UHFB zur Biegeverstärkung von Stahlbeton mit dünnen Schichten

Der Bedarf an effizienten Verstärkungskonzepten für alternde Infrastrukturen nimmt in Deutschland zu, da die Verkehrslasten und deren Häufigkeit in den letzten Jahrzenten erheblich gestiegen sind. Des Weiteren verursacht der Chloridangriff im Laufe der Lebenszeit des Bauwerks Schäden, welche einen erhöhten Instandsetzungsbedarf nach sich ziehen. Ultra‐Hochleistungs‐Faserbeton (UHFB) bietet durch seine optimierten mechanischen Eigenschaften eine vielversprechende Lösung. Zusätzlich verbessert das Material die Dauerhaftigkeit des verstärkten Stahlbetons durch seine spezifischen Eigenschaften. An der Hochschule für angewandte Wissenschaften München konnte gezeigt werden, dass UHFB auch als Spritzbeton (UHFSB) unter Einsatz konventioneller Gerätetechnik verwendet werden kann, wobei er die typischen Materialeigenschaften von UHFB behält. Untersuchungen an UHFSB‐Stahlbeton‐Verbundbalken ergaben, dass die UHFSB‐Verstärkungsschicht die im vorgeschädigten Stahlbeton vorhandenen Makrorisse effektiv überbrücken und die Tragfähigkeit im Grenzzustand der Tragfähigkeit (GZT) erhöhen kann. Weitere Betrachtungen an UHFSB‐Stahlbeton‐Verbundbauteilen zeigen das Rissbildungs‐ und das Tragverhalten auf. In einem Pilotprojekt konnte die Anwendbarkeit des Konzepts unter realen Bedingungen gezeigt werden. Hierbei wurden Unterzüge an der Unterseite im Bereich der Biegezugeinwirkung verstärkt bzw. instand gesetzt.

The demand for efficient repair and strengthening concepts for aging infrastructures in Germany, such as bridges and tunnels, is increasing due to high and cycling loads as well as chloride attacks. Ultra‐High Performance Concrete (UHPC) offers optimized mechanical properties, including high tensile and compressive strength, as well as increased resistance to chemical and physical attacks. Studies at the Munich University of Applied Sciences have shown that UHPC can be applied as shotcrete (UHPSC) with conventional equipment while maintaining its typical material properties. Experimental investigations on UHPSC‐reinforced concrete (RC) composite elements reveal crack formation and load‐bearing behavior. Studies on pre‐damaged RC beams showed that UHPSC can effectively bridge macrocracks in the existing structure and increase load‐bearing capacity at ULS. These findings form the basis for accurate modeling of the load‐bearing behavior at SLS and improved design of concrete structures with UHPSC. The applicability of the concept under real conditions was demonstrated in a pilot project. Here, beams were strengthened and repaired, underside in the area of the bending tension effect.