Glasfaserbewehrung, sicher und dauerhaft in der Anwendung Dr.-Ing. André Weber Entwicklung Combar Schöck Bauteile GmbH, Baden-Baden 2011 Folie 1 Combar Weber
Inhalt 1. GFK 2. Materialeigenschaften 3. Praxisanwendungen 2011 Folie 2 Combar Weber
Produktionsverfahren Glasfaserverstärkte Kunststoffbewehrung (GFK) Glasfasern Vinyl-Ester Harzinjektion Beschichtung, Beschriftung Bündelung Rippenschneider Fasergehalt: 75 % Volumen 88 % Gewicht 2011 Folie 3 ComBAR - Weber
Werkstoff im Detail Querschliff DIBt Z-1.6-238 (ComBAR), DIBt Z-21.8-1894 (Thermoanker) DIBt Z-15.7-370 (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)
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
Annahmen: Kann man bei GFK die Eigenschaften des fertigen Produktes berechnen? 75% x 80.000 MPa = 60.000 MPa 75% x 3500 MPa =? 2011 Combar - Weber Folie 6
Sicherheitsbetrachtung ohne Zeiteinfluss Semiprobabilistische Sicherheitbetrachtung 2011 Folie 7 Combar - Weber
Typischer Kriechversuch unter hohen Lasten Verbundkriechen 29 27 Creep Rupture Tests ComBAR 25mm in wet concrete 60 C Faserbrüche progressives Versagen total displacement in mm 25 23 21 19 17 15 13 11 9 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 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
3,0 2,9 2,8 2,7 Dauerhaftigkeit (keine Prozentsatz und keine Durchmesserabhängigkeit!) sustained load in MPa 1200 1100 1000 900 800 700 600 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 10 100 1000 10000 time to failure in h residual strength 1200 MPa 2011 Thema Referent Veranstaltun g 6. April 2017 Folie 9
Sicherheitskonzept 2011 Folie 10
Brand: Wo ist die Grenze? Glasfaser: Temperature dependance tensile strength of ComBAR Harz: bondstressinmpa 5 4 3 2 strength in N/mm² Endverankerung bis etwa 250 möglich Für kalte Endverankerung >400 C Grenztemperatur ComBAR bond tests different diameter elevated temperature 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 d=8mm 0 d=16mm 180 230 280 330 380 430 480 530 d=25mm temperature in C 1 0 150 200 250 300 350 400 temperature at bond location in C Der Heizwert von <3MJ/kg entspricht Baustoffklasse A2) 2011 Folie 11 Combar - Weber
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
Brücken Anprallwand: stoßartige Belastung (hohe Kurzzeitfestigkeit) keine Korrosionsgefahr im unteren Anschluss 2011 slide 13
Industrieböden nicht-metallische Bewehrung Hochkorrosive Umgebung: Apfelsaft, Cola 1150 m² Estrich bis 7,7 cm²/m Niederrhein Gold Moers, 2007-2009 2011 Folie 14 ComBAR - Weber
Anlagenbau Keine Erwärmung der Bewehrung durch Induktion im Bereich der Gleichrichter statisch tragend 1000 m² Katar Aluminium Factory Katar, 2008 2011 Folie 15 ComBAR - Weber
Forschungsgebäude Präzisionslabor Max-Plank-Institut für Festkörperforschung, Stuttgart 2010-2011 2011 Folie 16 ComBAR -- Weber
Filigrane Fertigteile Umbau ehemaliger Güterbahnhof Freiburg in Büro- und Geschäftshaus Bewehrte Betonstufen mit 45mm Plattendicke (Ø 8mm Combar) 2011 Folie 17 ComBAR -- Werner Venter --
Schöck ComBAR Thermoanker Fertigteil Elementwand / Sandwichwand Verbinder DIBt: Z-21.8-1894 2011 Folie 18
Parkhausbau nicht rostende Bewehrung offenes Parkdeck ohne Beschichtung 6400 m² XD 3 Rissbreitenbeschränkung Ø 8 mm kreuzweise (o. u. u.) Forum Steglitz Berlin, 2006 2011 Folie 19 ComBAR -- Werner Venter --
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 2011 2017 Folie 20
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 2011 2017 Pasing S19 2012 Pasing S19 2013 Folie 21
Referenz Projekte: Tunnelbau Nord-Süd-Linie Amsterdam 2004 2006 Wientalsammler 2003-2004 2011 Thema Referent Veranstaltun g 6. April 2017 3 Stationen, 4 Durchfahrten je Station und 2 x Caissondurchfahrt am Start Korblänge bis 21,70m Folie 22
Brückenbau nicht-rostende Bewehrung Rissbreiten Ø 16 kreuzweise Irvine Creek Bridge Ontario, Kanada, 2007 2011 Folie 23 ComBAR - Weber
DANKE Video zum Crashtest im Internet: www.schoeck.de 2011 Folie 24 ComBAR - Weber
Schöck Combar Wo Stahl an seine Grenzen stößt 2011