Textilbeton

Die Verwendung von Faserbeton in tragenden Bauteilen ist in den verschiedenen Ländern unterschiedlich geregelt. Das jeweilige Baurecht ist zu beachten. In Deutschland und Österreich beispielsweise gibt es die Richtlinie Faserbeton. In Deutschland gibt es neben den Zulassungen verschiedener Stahlfaserhersteller für Bauteile wie Fundamentplatten im Wohnungsbau oder Kellerwände noch das DBV-Merkblatt Stahlfaserbeton vom Oktober 2001. Dort ist die Verwendung des Baustoffs übergangsweise geregelt. Für Industrieböden aus Stahlfaserbeton liegen im Allgemeinen keine baurechtlichen Einschränkungen vor, so dass der Baustoff dort am häufigsten verwendet wird. Der Trend geht derzeit zu fugenarmen Systemen mit Feldgrößen bis zu 40 x 40 Metern. In der Schweiz wird Stahlfaserspritzbeton zur Vorsicherung im Tunnelbau oder zur Baugruben- und Hangabsicherung häufig eingesetzt. Neuerdings ist jedoch eine Bewegung in die Anwendung gekommen, da mit dem Buch von Wietek eine Bemessung von tragenden Bauteilen ermöglicht wird. Diesbezügliche Anwendungen sind mit Stahlfaserbeton recht erfolgreich durchgeführt worden. In nachfolgender Textilbeton ist ein künstlicher Verbundwerkstoff, der ähnlich dem Stahlbeton aus den zwei Komponenten Beton und Bewehrung besteht. Er eignet sich sowohl zur Herstellung neuer als auch für die Verstärkung bestehender Bauteile. Der Beton ist sehr feinkörnig und in der Regel hochfest, was ihn vom üblichen Normalbeton unterscheidet. Wie im Stahlbetonbau auch wird die vergleichsweise geringe Zugfestigkeit des Betons durch zugfeste Bewehrung kompensiert. Bei Textilbeton werden technische Textilien, in der Regel Gelege, benutzt. Als Fasermaterial bewährt haben sich alkaliresistentes Glas und Carbonfasern. Textilbeton wurde seit Mitte der 1990er Jahre vornehmlich an den Universitäten in Dresden und Aachen entwickelt und im Rahmen zweier Sonderforschungsbereiche der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) in seinen Grundlagen erforscht.elle werden die verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten für die einzelnen Fasergrundstoffe aus heutiger Sicht aufgezeigt.

Bestandteile und Zusammensetzung

Textilbewehrter Beton besteht aus zwei Komponenten: dem Bewehrungstextil zur Aufnahme der Zugkräfte und einem speziellen hochfesten Feinbeton für die Abtragung von Druckspannungen, die Herstellung des Verbundes und den mechanischen Schutz des Textils. Typische Schichten sind lediglich 1–3 cm dick.

Textilien aus Hochleistungsendlosfasern wie z. B. aus alkaliresistentem Glas oder Carbon haben den großen Vorteil, nicht zu rosten. Ein textiles Gelege besteht aus Garnen, die wiederum aus vielen Endlosfasern (Filamenten) zusammengesetzt und auf Textilmaschinen zu gitterartigen Strukturen verarbeitet werden. Variieren können sowohl der Faserwerkstoff als auch Herstellungsart und Geometrie der Textilien. Somit können Textilien maßgeschneidert für verschiedenste Anwendungen bereitgestellt werden.

Der hochfeste Feinbeton besitzt in der Regel ein Größtkorn von maximal 2 mm Durchmesser und wurde für die Kombination mit technischen Textilien optimiert. Gerade bei Bauteilverstärkungen ist man bestrebt, Textilbeton in dünnen Schichten aufzutragen, was nur bei Verwendung einer feinen Körnung funktioniert. Sind größere Schichtdicken erlaubt, haben sich auch schon Betone mit größerem Größtkorn (bis 4 mm) bewährt.

Anwendungen

Brücke aus Textilbeton über die Rottach in Kempten (Allgäu)
Textilbeton zeichnet sich in erster Linie durch seine Leichtigkeit bei gleichzeitig hoher Tragfähigkeit aus. Außerdem ist er prädestiniert für die Herstellung von frei geformten Schichten und Bauteilen, da das Gelege flexibel ist und der anfangs plastische Beton nach der Erstarrung jede Form konservieren kann.

Die Verstärkung von Betonbauteilen mit Textilbeton erlaubt enorme Tragfähigkeitssteigerungen und ist eine ernsthafte Alternative zu herkömmlichen Methoden wie Spritzbeton oder faserverstärkten Kunststoffen. Außer der Traglasterhöhung sind auch eine Begrenzung der Verformungen und eine Verringerung von Rissbreiten sehr positiv. Ausgeführte Projekte sind z. B. die Ertüchtigung eines Hörsaaldaches an der FH Schweinfurt, eines denkmalgeschützten Tonnendaches und einer denkmalgeschützten Kuppel in Zwickau, von Decken in einem Geschäftshaus oder eines Zuckersilos. Diese Maßnahmen wären ohne Textilbeton nicht realisierbar gewesen.

Auch für neue Bauteile ist Textilbeton gut geeignet. Etabliert hat sich der Baustoff bereits bei leichten Fassadenplatten. Ein weiteres Anwendungsgebiet sind leichte Brücken. Die weltweit erste Brücke aus Textilbeton entstand 2005 für die Landesgartenschau in Oschatz. Sie wurde mit mehreren Preisen ausgezeichnet, darunter dem Special Encouragement Award der fib (fédération internationale du béton). Im Herbst 2007 wurde eine zweite, rund 17 Meter lange Fuß- und Radwegbrücke in Kempten der Öffentlichkeit übergeben, welche im Gegensatz zu der Brücke in Oschatz neben der Fußgängerlast auch ein Räumfahrzeug tragen kann. Dies ist aktuell die weltweit längste Segmentbrücke aus Textilbeton. Die derzeit längste Brücke aus Textilbeton überquert die Bundesstraße 463 in Albstadt-Lautlingen. Diese im November 2010 fertiggestellte Brücke hat eine Länge von 97 Meter bei Einzelstützweiten von bis zu 17 Meter.

Quelle: Wikipedia.org