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Projekt
Umweltorientierte Optimierung der Zugtragfähigkeit von faserverstärktem UHPC
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Peter Schießl (†)
Fachliche Zuordnung
Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
Förderung
Förderung von 2005 bis 2011
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 15458089
Faserverstärkter ultrahochfester Beton erlaubt das Erstellen von Bauteilen mit geringem Ressourcenverbrauch, was durch die ersten bereits verwirklichten Ingenieurbauwerke belegt wird. Inwieweit damit im Sinne der Nachhaltigkeit auch die herstellbedingten Umweltauswirkungen reduziert werden konnten, ist bislang jedoch nicht geklärt, da gerade die derzeit zum Einsatz kommenden hochfesten Mikrostahlfasern einen großen Anteil an den herstellbedingten Umweltauswirkungen aufweisen. Der Einsatz von Stahlfasern ist notwendig, um einerseits ein explosionsartiges Versagen bei Druckbeanspruchung zu verhindern und andererseits auch nach Überschreiten der Höchstlast bei Zug- und Druckbeanspruchung ein duktiles Bauteilverhalten zu ermöglichen. Die Wirkung von Stahlfasern in der UHPC-Matrix – im Speziellen das Verankerungsverhalten – soll in einem ersten Schritt untersucht und mit stochastischen Werkstoffmodellen modelliert werden. Gleichzeitig sollen die herstellbedingten Umweltauswirkungen von UHPC mit Hilfe der im Vorgängerprojekt gewonnenen Ergebnisse modelliert werden. Es werden also ingenieurmäßige und ökologische Charakteristika eines neuen Werkstoffs parallel ermittelt und mit dem Ziel optimiert, maximales Zugtragverhalten mit minimalen Umweltauswirkungen durch optimierten Fasereinsatz zu gewährleisten. Dies entspricht einem mehr-dimensiona-len Optimierungsansatz. Am Ende des Forschungsprojekts soll es möglich sein, das hinsichtlich der beiden o.g. Charakteristika optimale Zusammenspiel zwischen Faser und Matrix anzugeben und mit den denkbaren Alternativen zu vergleichen. Eine Bewertung dieser Alternativen soll im Sinne einer „Multiple Attribute Decision Aid“ die Voraussetzungen für den zukünftigen Einsatz von UHPC in der Baupraxis verbessern. Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, durch ein „Material-Design for Environment“ den faserverstärkten UHPC hinsichtlich des Zugtragverhaltens und der herstellbedingten Umweltauswirkungen zu optimieren.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
