Beton
Betonmischungen müssen besonderen Ansprüchen im Hinblick auf den Produktionsprozess, die mechanischen Eigenschaften und die Dauerhaftigkeit des Bewehrungsmaterials genügen.
Betonmischungen, die für Textilbeton verwendet werden, müssen besonderen Ansprüchen im Hinblick auf den Produktionsprozess, die mechanischen Eigenschaften und die Dauerhaftigkeit des Bewehrungsmaterials genügen.
In den meisten Fällen wird ein kleines Größtkorn (max. 4 mm) verwendet, so dass man diese Betonmischungen auch als Mörtel ansehen kann. Jedoch besitzen diese Mörtel in vielerlei Hinsicht hochleistungsfähige Eigenschaften und werden für Verbundwerkstoffe eingesetzt, so dass sie im Rahmen des Textilbetons Feinbetone genannt werden.
Für glasfaserverstärkten Beton, bei dem Kurzfasern verwendet werden, gibt es bereits einige Erfahrungen in Hinblick auf die Zusammensetzung des Feinbetons. Diese können jedoch nicht ohne Weiteres für Textilbetonbauteile übernommen werden, da eine Vielzahl zusätzlicher Anforderungen erfüllt sein müssen. Einer der wichtigsten Aspekte beim herkömmlichen Gießverfahren ist die vollständige und schnelle Durchdringung des Textils um einen guten Verbund zwischen Textil und Matrix und somit eine gute Tragfähigkeit gewährleisten zu können.
Des Weiteren muss die Konsistenz des Frischbetons so eingestellt werden, dass sie den Eigenschaften des Textils, der Geometrie des Probekörpers und dem Produktionsprozess angepasst ist. Einige Textilien können dem Beton z.B. durch kapillares Saugen Wasser entziehen oder besonders kleine Maschenweiten haben, so dass hier eine besonders fließfähige Konsistenz erforderlich wäre.
Weiterhin werden für eine industrielle Serienherstellung hohe Frühfestigkeiten und kurze Ausschalfristen angestrebt. Zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit von Textilbetonbauteilen ist eine chemische Widerstandsfähigkeit des verwendeten AR-Glases erforderlich. Dies kann bereits bei der Mischungsentwicklung durch Zugabe von puzzolanischen Zusatzstoffen, die Alkalität des Betons reduzieren, unterstützt werden. Für Außenbauteile sind Frostbeständigkeit und der Widerstand gegen andere Umwelteinflüsse unabdingbar.
Mechanische Eigenschaften wie Tragfähigkeit und Verformungsverhalten hängen vom Einsatz des Bauteils ab, müssen aber auch dem Tragverhalten des Verbundwerkstoffs angepasst werden. Des Weiteren ist bei der Betonzusammensetzung zu beachten, dass Kriech- und Schwindverhalten möglichst gering ausfallen sollten.
Da sich die genannten Anforderungen teilweise widersprechen, stellt die Zusammensetzung des Feinbetons meist einen Kompromiss zwischen den Ansprüchen an den Frischbeton, die mechanischen Eigenschaften, die Dauerhaftigkeit und auch den ökonomischen Aspekten für eine industrielle Produktion von Textilbetonbauteilen dar. Durch verschiedene Möglichkeiten der Betonmodifikation können bestimmte Betoneigenschaften gezielt beeinflusst werden, wodurch sich die Leistungsfähigkeit des Verbundwerkstoffs Textilbeton weiter steigern lässt.
Beispielsweise kann die Zugabe von verschiedenen Kurzfasertypen sowohl die Festigkeit als auch die Duktilität der Feinbetone erhöhen. Damit verbunden sind eine Steigerung der Erstrisslast, eine feinere Rissbildung und eine Erhöhung der Tragfähigkeit. Eine Veröffentlichung zu diesem Thema ist hier zu finden.
Durch den Einsatz polymermodifizierter Betone lassen sich zum einen die Verbundeigenschaften zwischen textiler Bewehrung und der Feinbetonmatrix verbessern, wodurch u. a. eine Steigerung der Tragfähigkeit von Textilbeton erreicht werden kann. Gleichzeitig bewirkt die Polymerzuge eine Verringerung der Wasseraufnahme der Feinbetonmatrix, wodurch die Dauerhaftigkeit von Textilbeton infolge einer reduzierten Glaskorrosion verbessert wird.
