Nichtmetallische Bewehrung aus faserverstärkten Kunststoffen (FVK) zeichnet sich durch hohe Zugfestigkeit und hervorragende Korrosionsbeständigkeit aus. Hierdurch lassen sich gänzlich neue Bauweisen realisieren. Insbesondere im Außenbereich können Betondeckungen reduziert und so Eigengewicht und aufwändige zusätzliche Abdichtungsmaßnahmen eingespart werden. Die Forschungsaktivitäten des IMB in diesem Bereich umfassen traditionell den textilbewehrten Beton und Beton, der mit FVK Stäben bewehrt ist. Der Begriff Carbonbeton wurde in den vergangenen Jahren geprägt und fasst beide Bauweisen, insbesondere wenn die hochzugfeste Carbonfaserverbundkunststoffbewehrung eingesetzt wird.
8 m langer I-Träger mit CFVK-Bewehrung (links) und 3D-FE-Modell des halben Trägers im Programm ABAQUS (rechts)
Mit dem Sonderforschungsbereich/Transregio 280: Konstruktionsstrategien für materialminimierte Carbonbetonstrukturen, bei dem das IMB die Sprecherrolle für den Standort Aachen einnimmt, finden aktuell grundlegende Forschungsarbeiten zu neuen Bauweisen statt. Neben Grundlagenforschung betreut das IMB auch zahlreiche Praxisvorhaben, bei denen die derzeit noch nicht geregelte Bauweise mit gesonderten Zulassungen eingesetzt wird.
Zu den Aufgaben im Bereich Carbonbeton und nichtmetallische Bewehrung gehören:
- Akquise von Forschungs- und Praxisprojekten inkl. Antragstellung
- Experimentelle Untersuchungen von Bauteilen mit nichtmetallischen Bewehrungen
- Numerische Untersuchungen unter Verwendung von Finite-Elemente-Software
- Analytische Modellfindung und Ableitung von Bemessungsansätzen
- Methodenentwicklung zur Herstellung von innovativen Bauteilen, zur experimentellen Untersuchung und Auswertung von Versuchen
- Betreuung von Praxisprojekten mit Zustimmung im Einzelfall und vorhabenbezogener Bauartgenehmigung
- Betreuung von Praxisprojekten für allgemeine Bauaufsichtliche Zulassungen und allgemeine Bauartgenehmigungen
- Mitarbeit in Fachgremien und Arbeitskreisen
- Vorstellung der Ergebnisse auf nationalen und internationalen Konferenzen und in Fachzeitschriften
Rheinsteg Albbruck nach Sanierung mit Carbonbeton (links) und Neubau Brücke Ottenhöfen mit Carbonbetonbelagplatten (rechts)
Projekte im Bereich Carbonbeton und nichtmetallische Bewehrung:
https://www.imb.rwth-aachen.de/forschung/abgeschlossene-projekte/27-stahlfreie-fussgaengerbruecke
https://www.imb.rwth-aachen.de/forschung/abgeschlossene-projekte/30-grossformatige-fassaden
https://www.imb.rwth-aachen.de/forschung/abgeschlossene-projekte/8-duennwandige-faltwerke
https://www.imb.rwth-aachen.de/forschung/abgeschlossene-projekte/228-cfk-fussgaengerbruecken