C3-V4.17: Doppelwandsystem
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Projektdaten
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Bericht aus dem Jahrbuch 2020
Die schlanke Doppelwand aus Carbonbeton
Ein Teildemonstrator einer Doppelwand im Schubversuch
Der Einsatz von Carbonbewehrung in Neubauteilen nimmt stetig zu. Ein großer Vorteil der Carbonbetonbauweise ist, dass aufgrund der nichtmetallischen Bewehrung die zum Korrosionsschutz notwendige Betondeckung wesentlich minimiert werden kann. Wird Carbonbeton beispielsweise in Wandkonstruktionen eingesetzt, kann somit die Wandstärke wesentlich verringert und Nutzfläche gewonnen werden. Daher hat sich das Vorhaben C3-V4.17 zum Ziel gesetzt, ein Doppelwandsystem aus Carbonbeton zu entwickeln, in dem die Wandschalenstärken auf zwei bis vier Zentimeter verringert werden. Die Herstellung eines solchen Wandsystems soll als Halbfertigteil in einem vollautomatisierten Fertigungsprozess erfolgen.
Eine Doppelwand besteht in der Regel aus mehreren Schichten. Außen befinden sich die im Fertigteilwerk herzustellenden, dünnen Wandschalen. Dazwischen liegt eine Wärmedämmschicht und ein Bereich, welcher später auf der Baustelle mit Ortbeton verfüllt wird. Um die neue Doppelwandkonstruktion im Fertigteilwerk maßgenau vorfertigen zu können, ist es notwendig, entsprechende Einbauteile, Verbindungsmittel und Prozesse im Vorhaben zu entwickeln, die auf die wesentlich dünneren Wandschalen angepasst sind. Das Hauptaugenmerk lag dabei zunächst auf der Verbindung der beiden Wandschalen. Die Anforderungen an das hier einzusetzende Verbindungsmittel sind vielfältig. So muss dieses zum einen dem Betonierdruck beim Ausbetonieren der Halbfertigteile auf der Baustelle standhalten und einen ausreichenden Verbund in den dünnen Wandschalen sicherstellen. Zum anderen müssen auch Schubkräfte, welche beim Transport der Halbfertigteile zur Baustelle auftreten können, übertragen werden. Im Einbauzustand sollen die Verbindungsmittel zudem nicht mehr sichtbar sein und keine Wärmebrücken hervorrufen.
Um diesen Anforderungen zu genügen, wurden im Vorhaben mehrere Konzepte entworfen. Deren Performance, vor allem bezüglich der Tragfähigkeit, wird nun in Laboruntersuchungen an Teildemonstratoren untersucht. Zunächst war hierfür ein Prüfkonzept und ein geeigneter Versuchsaufbau zu entwickeln. In Schubversuchen wurden schlussendlich die verschiedenen Verbindungsvarianten analysiert. Nach Auswertung der Ergebnisse erfolgte die Konzeptionierung einer originalmaßstäblichen Doppelwand, welche anschließend bezüglich ihrer Herstellbarkeit im Fertigteilwerk und ihrer Tragfähigkeit im Laboratorium auf Herz und Nieren geprüft werden soll.