Textilbeton – Entwicklung von Betonschalen mit eindimensionaler Krümmung unter Einsatz von 3D Textilstrukturen

Dipl.-Ing. Matthias Egger                                                                                                                 

 

                                                                                   

                 

Motivation

Textilbeton, ein Produkt intensiver Forschung der letzten zwei Jahrzehnte, ist ein Verbundwerkstoff aus Beton und Hochleistungsfasern, die zu textilen Gitterstrukturen verarbeitet werden. Hohe Zugfestigkeiten und die Tatsache, dass die verwendeten Fasern nicht vor Korrosion zu schützen sind, ermöglichen die Herstellung schlanker Bauteile. Typische Bauteildicken liegen im Bereich zwischen 10 bis 30 mm.

Ausgangsmaterialien für eine textile Bewehrung sind beispielsweise alkaliresistente Glasfasern oder Carbonfasern, die zu Garnen (sog. Rovings) gebündelt sind. Die Rovings werden derzeit mittels Nähwirkverfahren zu ebenen zwei- oder dreidimensionalen Gelegen verarbeitet. Eine industrielle und damit wirtschaftliche Herstellung von dreidimensionalen Bewehrungselementen mit eindimensionaler Krümmung, die für die Armierung von gekrümmten, schlanken Bauteilen (sog. Schalen) verwendet werden können, ist derzeit noch nicht möglich.


Projektziel

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung von dreidimensionalen Textilbewehrungen mit eindimensionaler Krümmung. Die Bewehrungselemente werden dabei durch technische Stickerei erzeugt. Die Anwendung von dreidimensionaler Stickerei im Textilbetonverbund ist neu. Sie eröffnet insbesondere die Möglichkeit gekrümmte Strukturen zu bewehren. Neue architektonische Formgebungen sind dadurch umsetzbar.

In mehreren Projektphasen werden materialtechnische und mechanische Eigenschaften anhand von verschieden experimentellen Untersuchungen (z.B. Zugversuche, Verbundversuche, Biegeversuche) ermittelt und analysiert, um einen Lösungsvorschlag für das definierte Projektziel zu erarbeiten.                                                          

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Partner

Institut für Konstruktion und Materialwissenschaften, Arbeitsbereich für Massivbau und Brückenbau

Ing. Hans Lang Gesellschaft mbH. (www.langbau.at)

Forschungsinstitut für Textilchemie und Textilphysik (www.uibk.ac.at/textilchemie)

Smart Embroideries (smart-textiles.mobi)

Wir bedanken uns bei der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft für die Finanzierung des Projektes "Entwicklung einsinnig gekrümmter textilbewehrter Betonschalen unter Einsatz von 3 D-Textilstrukturen" - TEXon, Bridge-Brückenschlagprogramm Nr.841339.

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Kontakt:

Dipl.-Ing. Matthias Egger