Neue SFRC-Konstruktionen mit minimalen Änderungen

Zur Minimierung des Implementierungsaufwands bei gleichzeitiger Maximierung der Qualität wurde jetzt ein Entwurfsverfahren für Komponenten aus stahlfaserverstärktem Beton (Steel Fibre Reinforced Concrete, SFRC) entwickelt, das auf der bestens bekannten Sigma-Epsilon-Technik basiert.

Die Zähigkeitseigenschaften von SFRC lassen sich nach bahnbrechenden Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der Beton-Balkenprüfung künftig exakt bestimmen. Durchgeführt wurden die Tests im Rahmen des Projekts RILEM TC162-TDF der Kommission. Dieses beinhaltete ein umfassendes Round-Robin-Testprogramm sowie den Dreipunkt-Biegeversuch, bei dem die Kerbe in der Balkenmitte während der Messung der Rissöffnung (Crack Mouth Opening Displacement, CMOD) sehr robuste Eigenschaften zeigte.

Die Ergebnisse dieser Forschungsarbeit wurden auf das bekannte Sigma-Epsilon-Verfahren für gewöhnlichen Beton übertragen. So wurde ein ähnliches, leicht handhabbares Konstruktionsverfahren realisiert. In weiteren Tests wurde die Deformation bei eingeschränkter Bewegung unter Einwirkung von Normal- und Biegekräften gemessen. Ergänzt wurde das Testprogramm durch Rissproben und Scherprüfungen sowie durch Langzeittests der Kriechverformungsbeständigkeit und Auslegungs-Materialermüdung.

Die einfachen Konfigurationen und die exzellenten Verhaltensmuster machen deutlich, dass die Beton-Balkenprüfung und das Sigma-Epsilon-Verfahren ausgezeichnet auf herkömmliche Betonkonstruktionen anwendbar sind. Die Forscher sind außerdem davon überzeugt, dass diese kombinierten Tests schon bald zu RILEM-Empfehlungen umgesetzt werden und zu einem späteren Zeitpunkt auch ein Bestandteil der Eurocode-2-Normen „Betonsysteme“ (CEN-Normen) werden.

Die Richtlinien und Methodiken für diese integrierten Projekte sollten somit die SFRC-Konstrukteure und die industriellen Hersteller von Betonfertigteilen (z.B. von Tunnelkomponenten und Fahrbahnplatten) in die Lage versetzen, die Qualität ihrer Betonprodukte zu steigern. Die Vorzüge dieser Designkonzepte werden überdies alternative SFRC-Lösungen und Beton-Mischungsverhältnisse zulassen und damit die Qualitätskontrolle verbessern. Auch für andere Industriezweige wie etwa die Hersteller von Stahlfasern dürften diese Forschungsergebnisse von großem Interesse sein.

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Dirk Nemegeer
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