Lokale Lasteinleitung mit Implantaten in Bauteile aus UHPC

UHPC eröffnet der Betonbauweise völlig neue Möglichkeiten.

UHPC ist bis zu 10-mal fester als üblicher Beton

Bauwerke aus üblichem Normalbeton sind traditionell schwer, massiv und verbrauchen erhebliche Mengen an Energie und Rohstoffen. Dies liegt einerseits an der hohen Rohdichte der Hauptbestandteile Kies, Sand und Zement und an dem hohen Energieverbrauch von jährlich insgesamt etwa 70 Gigajoule (GJ) für die Zementherstellung. Andererseits ist seine Festigkeit so begrenzt, dass trotz Stahlbewehrung große Querschnitte erforderlich sind, um die im Bauwerk auftretenden Lasten und Beanspruchungen aufzunehmen. Bei weit gespannten Bauteilen - wie zum Beispiel Brückendecks oder Hallenbindern - begrenzt deshalb das Eigengewicht des Betons die möglich Spannweite, nicht die Nutzlast. Ultra-Hochleistungsbeton (UHPC) ist dagegen ein völlig neuer, sehr gefügedichter Beton mit einer stahlähnlich hohen Druckfestigkeit von bis zu 250 N/mm² (Newton pro Quadratmillimeter), und einer Biegezugfestigkeit bis zu 50 N/mm². Er ist bis zu 10-mal fester als üblicher Beton. Bauwerke mit diesem Baustoff können deshalb bei gleicher Tragfähigkeit wesentlich filigraner, leichter und ästhetischer gestaltet werden. Zudem ist UHPC außerordentlich korrosionsbeständig. Bauschäden können in Zukunft vermieden werden, deren Behebung jährlich Milliarden Euro kostet. UHPC eröffnet der Betonbauweise somit völlig neue Möglichkeiten. Mit UHPC können bei gleichen Bauteilen schätzungsweise rund 60 Prozent der Rohstoffe sowie bis zu rund 40 Prozent der Energie und der CO2-Emissionen eingespart werden.In diesem Schwerpunktprogramm werden die folgenden Hauptziele verfolgt:-- Schaffung abgesicherter, wissenschaftlicher Datengrundlagen zum Verhalten des Ultra-Hochleistungsbetons von den Ausgangsstoffen bis zum fertigen Bauteil-- Verständnis der grundlegenden strukturellen Zusammenhänge zur stofflichen Zusammensetzung schaffen-- Gewinnung fundierter wissenschaftlicher Erkenntnisse zur Dauerhaftigkeit-- Schaffung von Bemessungsgrundlagen und stoffgerechter Konstruktionen einschließlich Fügetechniken.

Im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms SPP 1182: Nachhaltiges Bauen mit Ultra-Hochfestem Beton (UHPC) erforscht das ILEK den Teilaspekt "Lokale Lasteinleitung von Druck-, Zug- und Querkraftbeanspruchungen mit Implantaten in Bauteile aus ultra-hochfestem Beton".

Kontakt

Dieses Bild zeigt  Walter Haase
Dr.-Ing.

Walter Haase

Leitung Arbeitsgruppe "Leichtbau und Adaptive Systeme". Geschäftsführer Sonderforschungsbereich 1244

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