Dünnwandige Fertigteile aus vorgespanntem Carbonbeton

Abstract Vorgespannte dünnwandige Bauteile aus Beton, Faltwerke oder Schalenelemente, waren früher als Fertigteil wegen ihrer Leichtigkeit, Wirtschaftlichkeit und Ästhetik weit verbreitet. Heute sind solche Tragwerke im Bauwesen quasi von der Bildfläche verschwunden. Ein Grund dafür waren Schadensfälle, die oft auf Bewehrungskorrosion durch zu geringe Betondeckung zurückzuführen sind. Für eine Renaissance dieser eleganten Bauteile sind korrosionsbeständige Bewehrungen erforderlich, beispielsweise aus Kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK oder kurz Carbon). Carbonbewehrungen eignen sich wegen ihrer hohen Zugfestigkeit besonders als Vorspannelemente. Wird Carbonbewehrung in Form von Gelegen ausgeführt, erlauben die geringen Faserstrangdurchmesser minimale Betondeckungen für den erforderlichen Verbund und eine gleichmäßige Krafteinleitung in den Beton. Dadurch können mit Carbon und Beton (Carbonbeton) werkstoffgerechte Bauteile entstehen, die leicht, dauerhaft und wegen geringen Materialverbrauchs nachhaltig sind. In diesem Artikel werden vorgespannte dünnwandige Bauteile aus Carbonbeton sowie ein Vorschlag für die Sicherstellung einer ausreichenden Versagensankündigung behandelt. Fertigteile mit verschiedenen Bauteilgeometrien, von einfachen Plattenstreifen bis hin zu doppelt gekrümmten Schalenelementen, die theoretisch und experimentell untersucht wurden, werden vorgestellt.