Chemische Vorspannung von textilbewehrten Sichtbetonbauteilen mit Quellbeton

Das Ziel dieses Forschungsprojekts lag in der Entwicklung von dünnen Fassadenbauteilen in Sichtbetonqualität. Dafür sollte die sogenannte chemische Vorspannung von textilbewehrtem Beton untersucht werden, die durch geeignete Zugabe von Quellmitteln zur Betonrezeptur entsteht.

In dem Vorhaben wurden Betone mit unterschiedlichen Quellmitteldosierungen und Rezepturen in erster Linie experimentell analysiert. Dabei wurde ihr Quellen und das damit verbundene Vorspannverhalten an Betonprobekörpern mit Betonstahl- und Textilbewehrung untersucht. Insgesamt wurde das Verbundverhalten zwischen Quellbeton und Betonstahl- bzw. Textilbewehrung, das Quellvermögen, das Tragverhalten unter Biegebeanspruchung sowie das Schwind- und Kriechverhalten analysiert.

Zunächst wurden baustofftechnologische Voruntersuchungen durchgeführt, insbesondere hinsichtlich des Quell- und Schwindverhaltens und der daraus resultierenden Beeinflussung der Betondruckfestigkeit. Mit den am besten geeigneten Betonrezepturen wurden anschließend Prüfkörper hergestellt, an denen die Verbundtragwirkung bei Einlage von Textilbewehrung sowie die Traglast textilbewehrter Biegeprüfkörper untersucht wurden. Parallel zu den Versuchen zum Verbund- und Tragverhalten der Prüfkörper mit Textilbewehrung wurden vergleichende Untersuchungen an Prüfkörpern mit Betonstahlbewehrung durchgeführt.

Es konnte gezeigt werden, dass die Zugabe von Quellzusatzmitteln zum Beton tatsächlich zu Dehnungen in der innenliegenden Bewehrung führte und somit eine chemische Vorspannung eingeleitet wurde. Bei Probekörpern aus Quellbeton wurden die bis zur Erstrissbildung aufnehmbaren Beanspruchungen erhöht ohne die Druckfestigkeit oder weitere Materialeigenschaften des Betons wesentlich zu beeinflussen.