Literaturzusammenstellung der mechanischen und physikalischen Eigenschaften von Naturmaterialien zur Verstärkung von Lehmwänden

Abstract

Diese Diplomarbeit präsentiert einen literaturbasierten Überblick über die mechanischen und physikalischen Eigenschaften von Naturfasern, die zur Verstärkung von Lehmwänden eingesetzt werden. Unstabilisierte Lehmbaustoffe zeichnen sich durch eine geringe Zugfestigkeit, ein sprödes Versagensverhalten und eine hohe Feuchtigkeitsempfindlichkeit auf, was ihre strukturelle Anwendbarkeit einschränkt. Der Einsatz von Naturfasern stellt eine wirksame Methode dar, um die Rissbildung zu kontrollieren, die Duktilität zu erhöhen unddie mechanische Gesamtleistung des Materials nachhaltig zu verbessern. Auf Grundlage einer umfassenden Auswertung aktueller Forschungsergebnisse untersucht diese Arbeit den Einfluss von Fasermaterial, Fasergehalt sowie geometrischen Eigenschaften auf das Druck-, Zug- und Biegeverhalten faserverstärkter Lehmverbundwerkstoffe. Darüber hinaus werden feuchtigkeitsbedingte Einflüsse sowie Aspekte der Dauerhaftigkeit analysiert.Die Ergebnisse zeigen, dass eine Verstärkung mit Naturfasern bei sachgerechter Auslegung und Verarbeitung die mechanische Leistungsfähigkeit von Lehmbaustoffen deutlich verbessern kann und damit deren Potenzial für den Einsatz in nachhaltigen Bauanwendungen unterstreicht.

This thesis presents a literature-based overview of the mechanical and physical properties of bast fibers used to reinforce earthen walls. Unstabilized earthen building materials exhibit low tensile strength, brittle failure behavior, and high moisture sensitivity, which limits their structural application. The incorporation of natural fibers is an effective strategy for improving crack control, ductility, and overall mechanical performance. Based on a comprehensive evaluation of current literature, this thesis analyzes the influence of fiber material, fiber content, and geometric properties on the compressive, tensile, and flexural behavior of fiber-reinforced clay composites. In addition, moisture-related effects and aspects of durability are discussed. The results show that, when properly designed andprocessed, natural fiber reinforcement can significantly improve the performance of clay building materials, thus supporting their potential use in sustainable construction applications.