Tragfähigkeit von Betonbauteilen mit Basaltfaserstabbewehrung
Kurzbeschreibung
Zur Vermeidung von Korrosion und der daraus resultierenden Folgekosten sind bei Betonbauteilen Bewehrungselemente aus faserverstärktem Kunststoff (FVK) in vielen Bereichen eine sinnvolle Alternative zu Betonstahl. In Deutschland, aber vor allem auch im nordamerikanischen Raum, sind in der Vergangenheit vielfach Bewehrungselemente aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) eingesetzt worden. In den letzten ca. 10 Jahren ist vor allem durch die TU Dresden der Einsatz von hochfesten Carbonfasern entwickelt und in Pilotprojekten in der Praxis umgesetzt worden. Carbonfasern zeichnen sich durch sehr hohe Festigkeiten bis ca. 3.500 N/mm² und E-Moduli von bis zu 240.000 N/mm² aus. Allerdings sind die Carbonfasern sehr teuer und die Herstellung selber sehr CO2-intensiv.
Eine Alternative können daher Bewehrungselemente aus Basaltfaserstäben sein. Die erreichbaren Festigkeiten und Elastizitäts-Moduli der Fasern liegen mit Werten zwischen 2.000 und 2.500 N/mm² bzw. ca. 90.000 N/mm² zwar deutlich unter denen von Carbonfasern, allerdings sind die Fasern deutlich kostengünstiger bzw. die Aufwendung weniger CO2-intensiv.
Die Deutsche Basaltfaser Stab GmbH hat aus einem Komposit von Basaltfasern und Kunstharz hochfeste Bewehrungsstäbe entwickelt, die sich vor allem auch durch einen sehr guten Verbund auszeichnen.
Im Rahmen mehrerer Einzelprojekte wurden bislang folgende Leistungen erbracht
- Bauteilversuche zur Biegetragfähigkeit
- Bauteilversuche zur Querkrafttragfähigkeit ohne Querkraftbewehrung
- Bauteilversuche zur Querkrafttragfähigkeit mit Querkraftbewehrung
In darauf aufbauenden Projekten werden aktuell Anwendungen wie Brückenkappen oder Bodenplatten entwickelt.
Sie hierzu z.B.:
FH Kiel und HS München entwickeln nachhaltige und langlebige Brückenkappen (fh-kiel.de)