Vorhaben V4

V4.1 Multiaxiale Garnablage im automatisierten Umlaufprozess (Multi-2D Druck)

In diesem Vorhaben sollen die Prozessschritte textiles Flächengebilde- und Betonbauteilherstellung vereint werden. Das führt zu einer drastischen Kostensenkung der Carbonbetonfertigteilherstellung. Garne werden direkt lastorientiert in der Schalung abgelegt. Dadurch entfallen die Transporte vom Garn- zum Textilhalbzeughersteller, die kostenintensive Textilfertigung sowie die Transporte zum Betonfertigteilproduzenten. Weiterhin werden die Überlappung des Textils und deren Verschnitt eingespart.

Arbeitspakete:

  • Konstruktiv-technologische Entwicklung des neuartigen Verfahrens zur direkten Garnablage
  • Zusammenführen der Prozessschritte, Integration der neuen Technik in den automatisierten Umlaufprozess des Fertigteilwerks
  • Fertigung standardisierter Bauteile im automatisierten Umlaufprozess mit Verlegroboter oder Verlegevorrichtung inkl. Ablegerahmen
  • Prüfung der standardisierten Bauteile und Anpassung der Prozesse

Vorhabenleiter
Dipl.-Ing. Matthias Schurig

Ansprechpartner
Dipl.-Ing. Matthias Schurig
Telefon: +49 3435 66120
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V4.2 Vorgespannter Carbonbeton für Straßenbrücken und Flächentragwerke

Das Vorhaben umfasst die Entwicklung von A) Autobahnbrücken mit Spannweiten bis 45 Meter ohne Mittelstützen aus vorgespanntem Carbonbeton in integraler Bauweise und von B) dünnwandigen Flächentragwerken aus vorgespanntem Carbonbeton. Der Übergang zu vorgespannter Carbonbewehrung erlaubt es, schlankere und dadurch wirtschaftliche Querschnitte zu realisieren, die dauerhaft und robust sind.

Das Vorhaben enthält folgende Arbeitspakete:

  • A1 Entwicklung von gestalterisch hochwertigen Straßenbrücken für Spannweiten bis zu 45 Meter in integraler Bauweise mit hochfestem Spannbeton
  • A2 Entwicklung eines qualifizierten Bauverfahrens für Carbonbetonbrücken unter Ausnutzung der verfahrenstechnischen Vorteile von Halbfertigteilen
  • A3 Entwicklung eines anwendungsreifen Carbonspannglieds inklusive materialgerechter Verankerung des querdruckanfälligen Carbon im Beton
  • A4 Entwicklung eines thermischen Umformverfahrens zur Herstellung von Bügel- und Wendelbewehrung aus geraden Carbonstäben mit thermoplastischer Matrix
  • B1 Entwicklung eines Verfahrens und einer Vorspannvorrichtung für die gleichmäßige Einleitung von Vorspannkräften in Carbonbewehrungsgittern
  • B2 Entwicklung eines technisch ausgereiften und wirtschaftlich überzeugenden Herstellungsverfahrens für Flächentragwerke aus vorgespanntem Carbonbeton
  • B3 Entwicklung von Ingenieurmodellen und Bemessungsansätzen für vorgespannten Carbonbeton als Grundlage für ein Bemessungsverfahren

Vorhabenleiter
Prof. Mike Schlaich

Ansprechpartner
Dr. Arndt Goldack
Telefon: +49 30 314-72136
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V4.4 Ganzheitliche Optimierung von Carbonbeton durch Verwendung alternativer Bindemittel und leistungsfähiger Faseroberflächen

Das Vorhaben befasst sich mit der Konzeption und Erprobung alternativer Bindemittel für Carbonbeton und Überführung in HPC/UHPC, formuliert und prüft hochspezifische Schlichten (bzw. Beschichtungen) für Carbonfasern für einen mikrostrukturellen Verbund zur zementären Matrix, abgestimmt auf die alternativen Bindemittel und stellt grundlegende Untersuchungen zur Applikation von Keimbildnern auf Carbonfasern zur Verdichtung der Verbundzone.

Das Vorhaben gliedert sich in folgende Arbeitspakete:

  • Anforderungsprofil und Referenzsysteme
  • Materialentwicklung/Bindemittelkonzept
  • Materialentwicklung/Faseroberflächenmodifizierung
  • Produktprüfung und Dauerhaftigkeit

Vorhabenleiter
Prof. Horst-Michael Ludwig

Ansprechpartner
Dipl.-Ing. Matthias Müller
Telefon: +49 3643 584807
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V4.5 Dauerhaftigkeitsuntersuchung von faseroptischen Sensoren zur Zustandsüberwachung von C³-Bauteilen

In diesem Vorhaben geht es um die Schaffung der integralen Bauweise, d.h. die Vereinigung von Tragstruktur, Hüllstruktur und technischer Intelligenz. Mithilfe von faseroptischen Sensoren in C³-Strukturen kann eine Versagensüberwachung/-vorhersage erfolgen.

In drei Arbeitspaketen geht es um die:

  • Untersuchung des Verbunds zwischen optischen Glasfasern und Carbonfaserbewehrungen
  • Untersuchung der Dauerhaftigkeit von optischen Glasfasern unter betonchemischer und -mechanischer Belastung
  • Sicherstellung der Kompatibilität der faseroptischen Sensorauswerteeinheit über den Nutzungszeitraum/Bauwerkszyklus von C³-Bauteilen

Vorhabenleiter
Prof. Bernhard Roth

Ansprechpartner
Dr. Kort Bremer
Telefon: +49 511 7621-7905
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