Untersuchungen zum Einfluss unterschiedlicher Oberflächenbeschaffenheiten auf das Verbundverhalten von Textilbeton

Abstract

Textilbeton ist ein innovativer Baustoff, welcher eine sinnvolle Ergänzung zum klassischen Stahlbeton darstellt. Textile Bewehrung besitzt neben ihren hervorragenden mechanischen Eigenschaften eine hohe Korrosionsbeständigkeit. Dadurch kann die erforderliche Betondeckung auf einige wenige Millimeter reduziert werden, während die Tragfähigkeit und die Dauerhaftigkeit der Bauteile garantiert bleibt. Textilbewehrte Betonbauteile können somit schlanker, leichter und ressourceneffizienter gebaut werden.Textile Bewehrung unterscheidet sich in ihrem Verbund- und Tragverhalten wesentlich von herkömmlicher Stahlbewehrung. Dies ist unter anderem auf die geometrische Form der textilen Bewehrung zurückzuführen. Aus diesem Grund wird seit mehr als zwei Jahrzehnten intensiv zum Verbundverhalten von Textilbewehrungen geforscht. Am Institut für Tragkonstruktionen an der TU Wien wurden dazu wichtige Forschungsbeiträge geleistet.Im Zuge dieser Arbeit werden experimentelle Untersuchungen zum Verbundverhalten von textiler Bewehrung mit unterschiedlicher Geometrie und unterschiedlichen Oberflächenbeschaffenheiten durchgeführt. Die Versuche werden in Form von Ausziehversuchen an verschiedenen Carbonbewehrungen mit steifer Tränkung durchgeführt. Anhand der eigenen Versuche werden Verbundspannungs-Schlupf-Beziehungen ermittelt und die Verbundeigenschaften analysiert. Der Fokus der hier durchgeführten Versuche bezieht sich darauf, den Zusammenhang zwischen den einzelnen Einflussparametern auf die Verbundeigenschaften respektive dem Rissbildungsverhalten zu erkennen. Dazu wurden in einer vorangegangenen Diplomarbeit (Yanik 2021) dieselben Textilien bereits auf ihr Rissbildungsverhalten untersucht.Die Ergebnisse zeigen, dass die Bindungsart der Textilien einen erheblichen Einfluss auf deren Verbundeigenschaften hat. Weiters wirkt sich eine zusätzliche Sandbeschichtung auf den Textilien vorteilhaft auf das Verbundverhalten aus. Die gewonnenen Ergebnisse dieser Diplomarbeit stimmen gut mit den Resultaten aus der vorangegangen Diplomarbeit von Yanik (2021) überein.

Textile-reinforced concrete (TRC) is an innovative composite material, that usefully supplements the application areas of normal reinforced concrete. Textile reinforcement has excellent mechanical characteristics and a high corrosion resistance. For these reasons the required concrete cover in TRC-structures just takes a few millimeters, while the durability of such components is still guaranteed, thus allowing to build very slim, hence very lightweight and more resource efficient structures.The textile reinforcement’s bond and structural behavior differs from to conventional steel reinforcement due to the specific characteristics of the textile reinforcement. As lot of research into the bond behavior of textiles has therefore been conducted for the last two decades, with important research contributions also from the Institute of Structural Engineering at the University of Technology Vienna.In the course of this master thesis, experimental investigations on the bond behavior of epoxy impregnated textile reinforcement with different geometries and surface textures were carried out using a pull-out-test setup. The tests allowed for the derivation of bond-slip relationships of the textiles and enable a comparison of their bond properties. The main objective of the investigation was to find correlations between individual geometric parameters and their influence on the bond properties and the cracking behavior of TRC. On the latter topic, Yanik (2021) conducted a study using the same textile reinforcements as in this thesis.It can be shown that the type of binding of the textiles has a huge impact on the bond properties. Also an additional sand coating improves the bond behavior significantly. The results of this master thesis are in good accordance with the results of Yanik (2021).