Herstellungsverfahren und Anwendungsbereiche für funktional gradierte Bauteile im Bauwesen. Abschlussbericht

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1 Forschungsinitiative Zukunft Bau 2811 Herstellungsverfahren und Anwendungsbereiche für funktional gradierte Bauteile im Bauwesen. Abschlussbericht Bearbeitet von Pascal Heinz, Michael Herrmann, Werner Sobek 1. Auflage Buch. 185 S. ISBN Weitere Fachgebiete > Technik > Baukonstruktion, Baufachmaterialien schnell und portofrei erhältlich bei Die Online-Fachbuchhandlung beck-shop.de ist spezialisiert auf Fachbücher, insbesondere Recht, Steuern und Wirtschaft. Im Sortiment finden Sie alle Medien (Bücher, Zeitschriften, CDs, ebooks, etc.) aller Verlage. Ergänzt wird das Programm durch Services wie Neuerscheinungsdienst oder Zusammenstellungen von Büchern zu Sonderpreisen. Der Shop führt mehr als 8 Millionen Produkte.

2 F 2811 Pascal Heinz, Michael Herrmann, Werner Sobek Herstellungsverfahren und Anwendungsbereiche für funktional gradierte Bauteile im Bauwesen Fraunhofer IRB Verlag

3 F 2811 Bei dieser Veröffentlichung handelt es sich um die Kopie des Abschlußberichtes einer vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung -BMVBS- im Rahmen der Forschungsinitiative»Zukunft Bau«geförderten Forschungsarbeit. Die in dieser Forschungsarbeit enthaltenen Darstellungen und Empfehlungen geben die fachlichen Auffassungen der Verfasser wieder. Diese werden hier unverändert wiedergegeben, sie geben nicht unbedingt die Meinung des Zuwendungsgebers oder des Herausgebers wieder. Dieser Forschungsbericht wurde mit modernsten Hochleistungskopierern auf Einzelanfrage hergestellt. Die Originalmanuskripte wurden reprotechnisch, jedoch nicht inhaltlich überarbeitet. Die Druckqualität hängt von der reprotechnischen Eignung des Originalmanuskriptes ab, das uns vom Autor bzw. von der Forschungsstelle zur Verfügung gestellt wurde. by Fraunhofer IRB Verlag 2012 ISBN Vervielfältigung, auch auszugsweise, nur mit ausdrücklicher Zustimmung des Verlages. Fraunhofer IRB Verlag Fraunhofer-Informationszentrum Raum und Bau Postfach Stuttgart Nobelstraße Stuttgart Telefon Telefax irb@irb.fraunhofer.de

4 Abschlussbericht Herstellungsverfahren und Anwendungsbereiche für funktional gradierte Bauteile im Bauwesen Universität Stuttgart Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Werner Sobek Verfasser: Dipl.-Ing. Pascal Heinz Dipl.-Ing. Michael Herrmann Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Werner Sobek Stuttgart, Februar 2011

5 Herstellungsverfahren und Anwendungsbereiche für funktional gradierte Bauteile im Bauwesen Forschungsprojekt Herstellungsverfahren und Anwendungsbereiche für funktional gradierte Bauteile im Bauwesen Förderstelle Forschungsinitiative Zukunft Bau Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) Deichmanns Aue Bonn (Germany) Förderkennzeichen Z / II 2 F Bearbeitung Dipl.-Ing. Pascal Heinz Dipl.-Ing. Michael Herrmann Bearbeitungszeitraum März Oktober 2010 Kostenneutral verlängert bis Bearbeitungsstelle Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren Institutsleiter: Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h. Werner Sobek Pfaffenwaldring Stuttgart Telefon 0711 / Telefax 0711 /

6 Herstellungsverfahren und Anwendungsbereiche für funktional gradierte Bauteile im Bauwesen Inhaltsverzeichnis 1 Zusammenfassung 1 2 Einleitung Motivation Projektziele Sitzung der Arbeitsgruppe Gliederung 4 3 Gradientenwerkstoffe Begriff Vorbilder in der Natur Stand der Forschung Konzepte Gradientenwerkstoffe und Architektur 9 4 Beton Einführung Grundlagen Beton als variables 5-Stoff-System Leichtbeton Faserbeton, Textilbeton Mischungsentwürfe für Gradientenbetone Einführung Verwendete Materialien Versuchsdurchführungen Vorversuche und Ergebnisse Mischungsentwürfe Versuchsergebnisse der Gradientenbetonmischungen Diskussion der Ergebnisse Herstellungsverfahren Schichtweises Gießen Kontrolliertes Entmischen Einbringen und Herauslösen reversibler Platzhalter Alkalisch lösliche Trennlagen Infiltration Gradiertes Mischen Beton Drucken Schichtweises Sprühen Gradiertes Sprühen Anwendungsbereiche 97

7 Herstellungsverfahren und Anwendungsbereiche für funktional gradierte Bauteile im Bauwesen Außenwand Geschossdecke Polymere Grundlagen Rohstoff Herstellung Zuschnitt Komprimieren Konsolidieren Anwendungsbereiche Optimierte Kernschichten von Sandwichbauteilen Gestaltung Schallschutz Massenersparnis Bewehrung Verbindungstechnik Textilien und Faserverbundwerkstoffe Einführung Textilien Herstellungsverfahren Anwendungsbereiche Faserverbundwerkstoffe Voruntersuchungen Herstellungsverfahren Zusammenfassung Fließende Materialübergänge Einführung Werkstoff Holz Herstellungsansatz Chemisches Freilegen der Fasern Lösungsmittel Holzarten Versuchsdurchführung Versuchsergebnisse Mechanisches Freilegen der Fasern Verwendete Materialien Versuchsdurchführung Einbinden in eine zweite Phase 150

8 Herstellungsverfahren und Anwendungsbereiche für funktional gradierte Bauteile im Bauwesen 7.7 Zusammenfassung Weitere Materialien Ausblick Literatur Abbildungen Tabellen 164 Anhang 1 Vorversuche funktional gradierte Deckenelemente 1 2 Hauptversuche funktional gradierte Deckenelemente Versuchsserie SV Versuchsserie SV Versuchsserie SV Versuchsserie SV Versuchsergebnisse Versuche gradiertes Sprühen 13