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Textilbeton als leistungsfähiger Werkstoff



Vor rund 20 Jahren hat die TU Dresden mit der Forschung an einer baulichen Revolution begonnen: am Textilbeton. Dieser innovative Baustoff besteht aus Beton und textilen Hochleistungsfasern. Die leistungsfähige Bewehrung kann den bisher benötigten Stahl im Beton ersetzen. Jetzt haben die TU-Experten vom Deutschen Institut für Bautechnik die Zulassung für das innovative Baumaterial erhalten - Textilbeton aus Dresden ist nun marktreif. Seine Vorteile liegen auf der Hand.

O-Ton: Dr. Ing. Frank Schladitz, Institut für Massivbau, TU Dresden:

„Das Besondere ist die Carbonbewehrung. Sie hat ungefähr eine 6x so hohe Tragfähigkeit, wie der Bewehrungsstahl den wir aktuell einsetzen, ist 4x leichter und damit viel einfacher zu verarbeiten. Der Vorteil von der Bewehrung ist, dass sie nicht korrosionsanfällig ist und wir können die Betondeckung auf ein Minimum reduzieren, sodass wir auch die kompletten Bauteildicken reduzieren können – von mehreren Zentimetern auf wenige Millimeter.“

Die Herstellung des Verbundwerkstoffes erfolgt heute fast ausschließlich im recht aufwendigen Schichtverfahren. Dabei wird eine erste Lage von besonders fließfähigem Beton in eine Schalung aufgetragen. Darauf kommt eine Textillage, die mit einer weiteren Schicht Beton umschlossen wird. Diese Prozedur wird so lange wiederholt, bis die gewünschte Lagenanzahl verarbeitet ist. So entstehen nach der Trocknungszeit äußerst dünne Platten, die aber die Festigkeit von Stahlbeton erreichen.

Um das Verfahren weiter zu optimieren, haben die Forscher am Dresdner Institut für Massivbau das Abstandhaltersystem DistTex entwickelt und über den Patentservice der TUD-Transferstelle zum Patent angemeldet. Diese kleinen Plastikelemente sorgen dafür, dass die biegsamen und leichten Bewehrungslagen bei der Einarbeitung in Beton an Ort und Stelle bleiben – und das bei nahezu jeder Geometrie.

O-Ton: Dipl. Ing. Tobias Walther, Institut für Massivbau, TU Dresden:

„Das Abstandhaltersystem besteht aus zwei Komponenten, den Distanzkörpern und Abstandhalterstiften. Im ersten Schritt bringt man die Stifte an die 1. textile Bewehrungslage an, so kann man die Distanzkörbe darauf stecken. Die Körbe sind dafür zuständig, die Lagen auf Abstand zu halten. Der letzte Schritt ist nun, die 2. Lage auf die Abstandhalterstifte zu drücken - schon ist die Struktur fertig.“

Zahlreiche Tests ergaben, dass die Elemente keinen Einfluss auf die Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit des Baustoffes haben. Sie werden auch bei stark veränderten klimatischen Bedingungen unter dem Beton nicht sichtbar und verursachen keine Risse. Zudem ist es mit den Abstandhaltern nun erstmals möglich, Textilbeton im Gießverfahren herzustellen.

O-Ton: Dipl. Ing. Tobias Walther, Institut für Massivbau, TU Dresden:

„Voraussetzung für die Gießbetonage ist ein fließfähiger Beton. Dieser wird angemischt und dann möglichst schonend in die Schalung eingefüllt – einfach damit möglichst wenig zusätzliche Luft eingetragen wird. Der Vorteil dieser stehenden Gießbetonage ist, dass man wenig Platz und Zeit braucht – 5 bis 10 Minuten für diese Schalung, im Vergleich dazu braucht man beim Laminierverfahren ca. 15 bis 20 Minuten. Ein weiterer Vorteil dieser stehenden Betonage ist, dass man ein Bauteil mit zwei schalglatten Seiten erhält, die optisch sehr ansprechend sind.“

In Folge der Flexibilität der textilen Bewehrung ist die Herstellung von verschiedenen Formen und Krümmungen möglich. Beton zeigt sich vielseitiger, als man denkt. Sogar Liegestühle hat die TU schon hergestellt. Im größeren Stil findet Textilbeton mit Abstandhaltern Verwendung im Fassadenbau.

O-Ton: Dr. Ing. Frank Schladitz, Institut für Massivbau, TU Dresden:

„Es gibt mehrere Bereiche, einmal den Bereich der Verstärkung, wo Bauwerke saniert und instand gesetzt werden und die Tragfähigkeit erhöht wird. Im Neubaubereich nutzen wir es momentan für Brücken oder Fassaden – und Fassaden ist momentan der Bereich, wo es am meisten eingesetzt wird, einfach deswegen, weil wir enorm viel Gewicht sparen können, wir kommen von 10cm Fassadenplattendicke jetzt auf 2-3cm und sparen damit natürlich eine ganze Menge Material.“

Der optimierte Textilbeton eröffnet der Baubranche völlig neue Möglichkeiten. Nun gilt es für die Forscher, die patentierten Abstandhalter gemeinsam mit Kooperationspartnern fortwährend in der Praxis zu testen. Künftig soll außerdem die maschinelle Anbringung von DistTex an die Textilien weiterentwickelt werden.



© DRESDENEINS.TV in Zusammenarbeit mit Sachgebiet Transfer der TU Dresden
01.07.2014