Glasfaserbewehrung, sicher und dauerhaft in der Anwendung. Dr.-Ing. André Weber Entwicklung Combar Schöck Bauteile GmbH, Baden-Baden

Transkript

1 Glasfaserbewehrung, sicher und dauerhaft in der Anwendung Dr.-Ing. André Weber Entwicklung Combar Schöck Bauteile GmbH, Baden-Baden 2011 Folie 1 Combar Weber

2 Inhalt 1. GFK 2. Materialeigenschaften 3. Praxisanwendungen 2011 Folie 2 Combar Weber

3 Produktionsverfahren Glasfaserverstärkte Kunststoffbewehrung (GFK) Glasfasern Vinyl-Ester Harzinjektion Beschichtung, Beschriftung Bündelung Rippenschneider Fasergehalt: 75 % Volumen 88 % Gewicht 2011 Folie 3 ComBAR - Weber

4 Werkstoff im Detail Querschliff DIBt Z (ComBAR), DIBt Z (Thermoanker) DIBt Z (Isokorb XT Combar) KOMO K49001,Konformität Can CSA S807, ACI 2011 Folie 4 Combar - Weber Längsschliff eine Glasfaser ist ca. 25 µm (etwas dünner als ein Haar)

5 Unterschiedliche Fertigungskonzepte Fasergehalt Faserorientierung Art der Glasfaser Art des Harzes, Additive, Lacke Anbindung Harz/Glasfaser Wie wird der Verbund erzeugt? 2011 Combar - Weber Folie 5

6 Annahmen: Kann man bei GFK die Eigenschaften des fertigen Produktes berechnen? 75% x MPa = MPa 75% x 3500 MPa =? 2011 Combar - Weber Folie 6

7 Sicherheitsbetrachtung ohne Zeiteinfluss Semiprobabilistische Sicherheitbetrachtung 2011 Folie 7 Combar - Weber

8 Typischer Kriechversuch unter hohen Lasten Verbundkriechen Creep Rupture Tests ComBAR 25mm in wet concrete 60 C Faserbrüche progressives Versagen total displacement in mm time to failure in h 750N/mm²-60 C 700N/mm²-60 C 650N/mm²-60 C Stabiles Kriechen: hohe Restfestigkeit (90-100%) 2011 Folie 8

9 3,0 2,9 2,8 2,7 Dauerhaftigkeit (keine Prozentsatz und keine Durchmesserabhängigkeit!) sustained load in MPa Lines: mean and 5% percentile for d=16mm according fib d=8mm d=16mm d=25mm 500 time to failure tests in wet concrete 60 C different bar diameters time to failure in h residual strength 1200 MPa 2011 Thema Referent Veranstaltun g 6. April 2017 Folie 9

10 Sicherheitskonzept 2011 Folie 10

11 Brand: Wo ist die Grenze? Glasfaser: Temperature dependance tensile strength of ComBAR Harz: bondstressinmpa strength in N/mm² Endverankerung bis etwa 250 möglich Für kalte Endverankerung >400 C Grenztemperatur ComBAR bond tests different diameter elevated temperature d=8mm 0 d=16mm d=25mm temperature in C temperature at bond location in C Der Heizwert von <3MJ/kg entspricht Baustoffklasse A2) 2011 Folie 11 Combar - Weber

12 Grundlagen: (duktiles) Bauteilverhalten Entlastung ComBAR Ablauf: Belastung in 10 kn Schritten 5 min Pausen weiter Schritte bei ComBAR-bew. Platte: 150, 170, 200, 240 und 300 kn 2011 Folie 12 Combar - Weber

13 Brücken Anprallwand: stoßartige Belastung (hohe Kurzzeitfestigkeit) keine Korrosionsgefahr im unteren Anschluss 2011 slide 13

14 Industrieböden nicht-metallische Bewehrung Hochkorrosive Umgebung: Apfelsaft, Cola 1150 m² Estrich bis 7,7 cm²/m Niederrhein Gold Moers, Folie 14 ComBAR - Weber

15 Anlagenbau Keine Erwärmung der Bewehrung durch Induktion im Bereich der Gleichrichter statisch tragend 1000 m² Katar Aluminium Factory Katar, Folie 15 ComBAR - Weber

16 Forschungsgebäude Präzisionslabor Max-Plank-Institut für Festkörperforschung, Stuttgart Folie 16 ComBAR -- Weber

17 Filigrane Fertigteile Umbau ehemaliger Güterbahnhof Freiburg in Büro- und Geschäftshaus Bewehrte Betonstufen mit 45mm Plattendicke (Ø 8mm Combar) 2011 Folie 17 ComBAR -- Werner Venter --

18 Schöck ComBAR Thermoanker Fertigteil Elementwand / Sandwichwand Verbinder DIBt: Z Folie 18

19 Parkhausbau nicht rostende Bewehrung offenes Parkdeck ohne Beschichtung 6400 m² XD 3 Rissbreitenbeschränkung Ø 8 mm kreuzweise (o. u. u.) Forum Steglitz Berlin, Folie 19 ComBAR -- Werner Venter --

20 Referenz Projekte: Brückendecks Weightman Bridge Niagara Falls, ON, 2010 Fairway Road Erweiterung: Brücke über den Grand River Kitchener, ON, Kanada 2012 Thema Referent Veranstaltun g 6. April Folie 20

21 Referenz Projekte: Feste Fahrbahn / Gleisbette Keine Störung der Signal Detektierung Keine Kriechstromkorrosion Uniplatz Magdeburg 2005 Péage de Tain Autoroute du Sud de la France 2005 Randstad Rail Den Haag 2006 Brücke San. Arnheim 2006 Bahnhofsplatz Bern 2007 S-Bahn Monterrey 2008 Tramlinie 26 Wien 2009 BVB Depot Basel 2009 Bahnhofscity Wien 2009 Huttengasse Wien 2012 Thema Referent Veranstaltun g 6. April Pasing S Pasing S Folie 21

22 Referenz Projekte: Tunnelbau Nord-Süd-Linie Amsterdam Wientalsammler Thema Referent Veranstaltun g 6. April Stationen, 4 Durchfahrten je Station und 2 x Caissondurchfahrt am Start Korblänge bis 21,70m Folie 22

23 Brückenbau nicht-rostende Bewehrung Rissbreiten Ø 16 kreuzweise Irvine Creek Bridge Ontario, Kanada, Folie 23 ComBAR - Weber

24 DANKE Video zum Crashtest im Internet: Folie 24 ComBAR - Weber

25 Schöck Combar Wo Stahl an seine Grenzen stößt 2011