Technische Universität Chemnitz Institut Strukturleichtbau Prof. Strukturleichtbau / Kunststoffverarbeitung Fachgruppe: Leichtbau im Bauwesen

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1 Technische Universität Chemnitz Institut Strukturleichtbau Prof. Strukturleichtbau / Fachgruppe: Leichtbau im Bauwesen Dipl.-Ing. Marco Lindner Dr.-Ing. Sandra Gelbrich Prof. Dr.-Ing. habil. Lothar Kroll

2 Agenda 1. Institut für Strukturleichtbau (IST)/ 2. Zielsetzung des FuEProjektes/ Anwendungsmöglichkeiten 3. Technische Inhalte und Entwicklungsstand 4. Zusammenfassung und Ausblick 5. Was suchen wir Was bieten wir 2

3 TU Chemnitz / Institut für Strukturleichtbau (IST) TU Chemnitz Fakultät Maschinenbau Institut für Strukturleichtbau und Sportgerätetechnik (IST) Leitung: Prof. Dr.-Ing. habil. Lothar Kroll Energieeffiziente Strukturbauteile und Leichtbautechnologien W I S S E N S C H A F T W I R T S C H A F T Entwurf Auslegung Demonstrator Prototyp Technologie Verarbeitung Leichtbauidee Serienproduktion Forschen für die Praxis 3

4 TU Chemnitz / Institut für Strukturleichtbau (IST) Leiter: Prof. Dr.-Ing. habil. Lothar Kroll, Stellvertreter: Dr.-Ing. Wolfgang Nendel Verwaltung, Sekretariat Projektmanagement Labor- und Prüftechnik Hallenverantwortliche FACHGRUPPEN Dr.-Ing. W. Nendel Kunststofftechnologien und Maschinenkonstruktion Prof. Dr.-Ing. habil. L. Kroll Berechnung, Simulation und Auslegung Dipl.-Ing. H. Elsner Aktive Werkstoffe und Verbundstrukturen Dr.-Ing. W. Kempt Extrusionstechnologien und Recycling Dr.-Ing. E. Zipplies Fluide Leichtbausysteme Dr.-Ing. F. Helbig Textilverstärkte Strukturen Dr.-Ing. S. Gelbrich Leichtbau im Bauwesen PROJEKTTEAMS 4

5 Tel.: (03722) Fax: (03722) Internet: info@mieruchundhofmann.de 5

6 Zielsetzung des FuEProjektes Integration textiler Flächengebilde in asphaltbasierte Belagsysteme zur gezielten Verbesserung der mechanischen Eigenschaften am Beispiel von: Dünnschichtige textilarmierten Gussasphaltplatte für temporäre flexible Anwendungen Hohe Elastizität, hohe Flexibilität Hohe Tragfähigkeit, hohe Dauerhaftigkeit Geringe Gesamtdicke (dmax < 5 cm) Handhabungsgerechte geometrische Abmessungen Witterungsbeständigkeit Gute chemische Beständigkeit Verformungs- und Ermüdungsbeständigkeit Erfüllung der Anforderungen nach RStO bzw. ZTV Kostengünstige Herstellung 6

7 Anwendungsmöglichkeiten Verkehrsanlagen (Fußgängerwege, Zufahrten, Parkplätze) Bodenbefestigung für Events Flexible Baustraßen Bodenbefestigung für temporär zu nutzende Ausstellungshallen Rettungswege Temporäre Verkehrsflächenbeläge Zufahrten für Parkplätze 7

8 Ausgangsstoffe Gussasphalt als Matrix Dünnschichtige Beläge Recyclingfähig Stoß- und schalldämmend Geringe Wärmeleitfähigkeit Gute Griffigkeit Gute chemische Beständigkeit Tausalzbeständig Keine Staubbildung Schwer entflammbar Gussasphalt Textiles Flächengebilde als Bewehrung 8

9 Empirische Entwicklung Entwurf der Verbundkomponenten Faserauszugversuch (Faser-Bitumen-Kombination) Thermogravimetrische Analysen Festlegung der Asphaltmatrix (Eignungsnachweis) Festlegung textiles Flächengebilde Einbettungsversuche Biaxiales Kettengewirk Faserauszugversuch Statischer Eindringversuch Integration textiles Bewehrungsgitter 9

10 Empirische Entwicklung - Eignungsprüfung Schichtaufbau (Biegeversuch) Bestimmung der Rissresistenz bei tiefen Temperaturen Ermüdungsverhalten Asphalt (Spaltzug-Schwellversuche) Schichtaufbau Outdoor-Belag Verformungswiderstand (Spurbildungstest) Dreipunktbiegeversuch Zugversuch Spaltzugschwellversuch Spurbildungstest 10

11 Referenzflächen Zufahrt zum Parkplatz Sachsenring MotoGP2011 Referenzfläche vor der Errichtung Verlegung der Outdoor-Platten Feldversuch der Outdoor-Beläge TU Chemnitz Am Wartburghof Referenzfläche vor der Errichtung Referenzfläche TUC-Campus 11

12 Zusammenfassung Temporäre Verkehrsflächenbeläge Mehrfach verlegbar (Kein stoffliches Recycling notwendig) Keine feste Anbindung an den Untergrund Einfache Montage und Demontage des Belages durch vorgefertigte Elemente Keine Wärmequellen bei Verlegung erforderlich Keine Aushärtezeit auf der Baustelle sofort begehbar und befahrbar Genehmigungsfrei nach SächsBO 63a Satz 1 Nr. 9f. Ganzjährige Verfügbarkeit Einfacher Transport Hohe Gestaltungsfreiheit Hohe Rissresistenz bei tiefen Temperaturen Sehr gute Oberflächenqualität Patentanmeldung: DE Verkehrsflächenaufbau aus bituminösem Material und Verfahren zu dessen Herstellung Verkehrsflächenbelag auf Europoolpalette 12

13 Ausblick Indoor-Beläge Reduzierung der Belastung auf Tragwerke Geringe Wärmeleitfähigkeit Einfache Montage des Belages durch vorgefertigte Elemente Keine Emissionen auf der Baustelle Keine Wärmequellen bei Verlegung erforderlich Keine Aushärtezeit auf der Baustelle sofort begehbar und befahrbar Einfacher Transport Hohe Gestaltungsfreiheit Ganzjährige Verfügbarkeit Verbesserung der Trittschalldämmung Indoor-Belag 13

14 Was wir bieten- Was wir suchen Wir bieten Entwicklungs- und Methodenkompetenz auf den Gebieten: Faserverstärkter Hybridstrukturen mit Funktionsintegration Optimierung von Faser-Kunststoff-Verbunden für leichte Flächentragwerke Leichtbautragstrukturen für tragende Anwendungen im konstruktiven Ingenieurbau Entwurf und Berechnung von Leichtbautragwerken Krafteinleitungen und Fügeverfahren für faserverstärkte Leichtbauelemente Integration von Sensorik in Verbundstrukturen zur Bauwerksüberwachung Akustische und thermodynamische Optimierung von Leichtbaustrukturen Was wir suchen Kooperationspartner (Industrie, Forschungseinrichtungen) für gemeinsame FuE- Projekte Neue innovative Herausforderungen 14

15 Fragen??? Dipl.-Ing. Marco Lindner Tel.: Dr.-Ing. Sandra Gelbrich Tel.: Technische Universität Chemnitz Fakultät für Maschinenbau Institut für Strukturleichtbau Reichenhainer Straße 70 D Chemnitz 15