Alexander Wetzel

Safe Structural Bonding of Ultra-High Performance Concrete

Much attention is paid to human factors in high-risk sectors such as medicine, nuclear technology or aviation. Contrary, for adherence of structural elements in construction, human factors are currently not respected. In particular, high-performance construction materials require as well trained or guided workmen for production and processing of ultra-high-performance concrete used in this research project.

Ultrahochfeste Betonbauteile qualitätssicher fügen

Das Fügen von Bauteilen mittels kraftschlüssiger Verbindung durch Kleben spielt im Bauwesen eine immer wichtigere Rolle. Zu den Gründen zählt u.a. die großflächige Krafteinleitung statt Spannungsspitzen wie beim Schrauben. Durch die hohe Oberflächenzugfestigkeit des ultrahochfesten Betons ist das Kleben konstruktiv überhaupt erst möglich. Zementgebundene Klebstoffe auf ausschließlich mineralischer Basis, die für das konstruktive Kleben eingesetzt werden können, sind momentan jedoch eher noch selten. Mineralische Klebstoffe werden vor allem im Bereich von Fliesenklebstoffen oder für Instandsetzungsarbeiten verwendet, nicht jedoch im Bereich des konstruktiven Klebens. An der Universität in Kassel wurden mehrere Forschungsprojekte zum konstruktiven Kleben von Betonfertigteilen aus Ultrahochleistungsbeton (ultra-high performance concrete – UHPC) durchgeführt. Die Ergebnisse dieser erfolgreichen Forschungstätigkeit führten im Jahr 2007 zum Neubau der Gärtnerplatzbrücke in Kassel /1, 2/, der damals ersten Brücke dieser Dimension aus ultrahochfestem Beton in Europa. Beim Kleben der UHPC-Brückendecken auf die Obergurte der Stahl-Unterkonstruktion kam jedoch noch ein epoxidharzbasierter Klebstoff zum Einsatz. Sowohl bei niedrigen Verarbeitungstemperaturen als auch bei der thermischen Dauerbeständigkeit weisen organische Klebstoffe Schwächen auf. Um die Dauerhaftigkeit zu erhöhen und einen stofflich einheitlichen Verbund herzustellen, wird derzeit das konstruktive Fügen mit mineralischen Klebstoffen im Rahmen des Loewe-Schwerpunkts Safer Materials an der Universität Kassel in einer interdisziplinär zusammengesetzten Forschungsgruppe untersucht. Die Ergebnisse dieses Vorhabens sollen dazu beitragen, geklebte Verbindungen aus UHPC als sichere und dauerhaft tragfähige Verbindungen aufbauen zu können. Fertigteile mit optima-