Modellierung und Entwicklung verbundoptimierter Textilbetonbewehrungen zur gezielten Beeinflussung des Verbund- und Versagensverhaltens in Betonmatrices

Modellierung und Entwicklung verbundoptimierter Textilbetonbewehrungen zur gezielten Beeinflussung des Verbund- und Versagensverhaltens in Betonmatrices

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Der Einsatz textiler Carbonbewehrungen im Betonbau etabliert sich, aufgrund ihrer hervorragenden zug- und korrosionsmechanischen Eigenschaften, zunehmend als technische und wirtschaftliche Alternative zur Stahlbewehrung. Sie ermöglichen je nach Anwendung, eine signifikante Reduzierung des Betonmaterialeinsatzes um bis zu 70 % sowie der damit verbundenen CO2-Emissionen. Um das Leistungspotenzial von textilbewehrtem Beton voll auszuschöpfen, ist eine effiziente Kraftübettragung zwischen Textilbewehrung und Betonmatrix entscheidend. Je nach Beanspruchung sind bisher materialineffiziente, unverhältnismäßig große Verankerungslängen erforderlich. Gefordert werden daher Bewehrungsstrukturen mit ausgeprägter Oberflächenprofilierung analog zu geripptem Betonstahl. Konventionelle, subtraktive und additive Profilierungsverfahren erzeugen jedoch einen unterbrochenen Faserverlauf, wodurch das hohe zugmechanische Leistungspotenzial der anisotropen Carbonfasern nicht effizient ausgenutzt werden kann. Ziel dieser Arbeit ist daher die Entwicklung neuartiger profilierter Textilbetonbewehrungen mit material- und verbundgerechter Profilierung auf Garnebene und entsprechender Fertigungstechnologien, auf Basis der Flecht- und Tränkumformtechnik. Dies umfasst die Verfahrens- und Maschinenentwicklung sowie die Modellierung profilierter Bewehrungsstrukturen zur anforderungsgerechten Auslegung und deren Technologienachweis.