Untersuchungen zum Zugtragverhalten hochduktiler Faserbetone mit zusätzlicher Textilbewehrung

Hochduktiler Faserbeton zeigt ein dehnungsverfestigendes Zugtragverhalten mit ausgeprägter Vielfachrissbildung und einer Bruchdehnung von bis zu 5 %. Aufgrund der sehr kleinen Rissbreiten im Gebrauchszustand von weniger als 0,1 mm können hochduktile Faserbetone als quasi-wasserundurchlässig angesehen werden. Ausgehend von diesen Materialeigenschaften entstand die Überlegung, Fugen, z.B. zwischen Betonfertigteilen im Hochbau, mit einer Abdeckung aus hochduktilem Faserbeton zu überbrücken. Hiermit könnten Bewegungen der Betonfertigteile, z.B. infolge Temperaturänderungen ausgeglichen werden, ohne dass breite Risse an der Oberseite der Abdeckung entstehen. Im Laufe vorangegangener Untersuchungen [Mechtcherine 2007/1] hat sich jedoch gezeigt, dass das Dauerstandverhalten des für die vorliegende Arbeit verwendeten hochduktilen PVA-Faserbetons unter Dauerlast unzureichend ist. Zur Verbesserung des Tragverhaltens unter Dauerlast wurde daher eine zusätzliche leichte Textilbewehrung verwendet. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Untersuchung des Zugtragverhaltens eines hochduktilen Kurzfaserbetons mit zusätzlicher Textilbewehrung unter Kurzzeit- und Langzeit-Zugbeanspruchung. Auf der Grundlage der Versuchsergebnisse wird ein einfaches empirisches Bemessungskonzept für Faserbeton mit zusätzlicher Textilbewehrung entwickelt. Auf der Grundlage dieses Bemessungskonzeptes soll in weiterführenden Arbeiten, die sich u. a. mit dem Tragverhalten unter zyklischer Beanspruchung befassen sollten, die Entwicklung einer Fugenabdeckung zwischen Betonfertigteildecken möglich sein.Ultra-ductile fibre-reinforced concrete shows a strain-hardening load bearing behaviour with multiple cracking and a high ultimate elongation up to 5 %. In the serviceability limite state the crack widths are smaller than 0,1 mm and therefore, the ultra-ductile fibre reinforced concrete can be seen as practically impermeable to water or other fluids. Because of these material properties, there was the idea to span the joints, e.g. between adjacent prefabricated concrete elements, with a joint covering made of ultra-ductile fibre reinforced concrete. By this technique, movements of the prefabricated concrete elements can be compensated without wide cracks developing on the surface of the covering. In the course of previous examinations [Mechtcherine 2007/1] the ultra-ductile short fibre-reinforced concrete originally used within this project turned out to show an insufficient long-term load-bearing behaviour. To improve the long-term load-bearing behaviour textile reinforcement with a low reinforcement ratio was added. Within the scope of this thesis the load-bearing behaviour of an ultra-ductile con-crete reinforced with short fibres and additional textile reinforcement under short-term and long-term tension-loading is examined. On the basis of these test results an empirical design concept for a high-ductile short fibre reinforced concrete with additional textile reinforcement under tensile loads is developed. Based on this design concept it should be possible to develop a joint covering system using high-ductile short fibre reinforced concrete with additional textile reinforcement in the course of subsequent examinations