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Diese Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Frage mit welchem Material eine wirtschaftlichere, ökonomischere und effizientere Betonbewehrung erzielt wer-den kann. Mithilfe umfangreicher Recherchen und Vergleiche bezüglich der Anwendungsbereiche, der Tragfähigkeit, der Dauerhaftigkeit, der Wirtschaftlich-keit sowie der ökonomischen Aspekte, konnte hohes Potential bei carbonfaser-verstärkten Kunstsoffen als Stab- oder Textilbewehrung festgestellt werden. Das grundsätzliche Problem von Stahlbeton ist die Korrosionsanfälligkeit und der hohe Bedarf an CO2 intensivem Zement bzw. Beton. Jährlich müssen aufgrund dessen zahlreiche Bauwerke saniert werden, wodurch nicht nur hohe Kosten entstehen, sondern auch der ohnehin hohe Zementverbrauch von Stahlbeton weiter ansteigt. Carbon ist zum einen Korrosionsbeständig und weist zum anderen im Vergleich zu Stahl eine sechs Mal höhere Zugfestigkeit bei vier Mal geringerer Dichte auf. Dies resultiert in einer 24-fachen Leistungsfähigkeit, wodurch äquivalent tragfä-hige Bauteile deutlich kleiner und kompakter konstruiert werden können. Dabei kann nicht nur bei der Herstellung bis zu 50 % Zement eingespart werden, son-dern auch aufgrund nicht notwendiger Sanierungsmaßnahmen. Zudem kann bei Sanierungen von Stahlbeton Bauwerken, unter Verwendung von Carbon als Textil, bis zu 80 % Zement im Vergleich zu herkömmlichen Sanierungsmethoden eingespart werden. Für einen wirtschaftlichen Einsatz, unter Nutzung des vollen Potentials der 16 Mal teureren Bewehrung, muss jedoch die Verbundwirkung von CFK – Stäben in Hochleistungsbetonen optimiert werden. Es werden außerdem einheitliche Pro-dukte und genormte Bemessungsmodelle benötigt. Darüber hinaus ist das Lang-zeitverhalten von Carbonbeton momentan nur theoretisch vorhersagbar. Diese Themen sind Gegenstand aktueller Forschungen. Textilbeton wurde bereits in einigen Sanierungsprojekten erfolgreich eingesetzt. Bei weiterer Optimierung, hat Carbonbeton das Potential sich in vielen Bereichen als eine wirtschaftliche, ökologische und ressourcensparende Alternative zu Stahlbeton zu erweisen und den Betonbau zu revolutionieren. This bachelor thesis deals with the question of which material can achieve a more economical, ecological and efficient concrete reinforcement. Through ex-tensive research and comparisons with regard to the areas of application, carrying capacity, durability, cost-effectiveness and ecological aspects, it was possible to determine high potential for carbon fibre-reinforced plastics as bar or textile rein-forcement. The fundamental problem of reinforced concrete is its susceptibility to corrosion and the high demand for CO2-intensive cement. As a result, numerous structures have to be renovated every year, which not only results in high costs, but also further increases the already high cement consumption of reinforced concrete. On the one hand, carbon is corrosion-resistant and on the other hand, it has six times higher tensile strength and four times lower density than steel. This results in a 24 times higher performance, whereby equivalent load carrying components can be designed significantly smaller and more compact. Not only can up to 50% cement be saved during production, but also more due to unnecessary renova-tion. In addition, when renovating steel reinforced concrete structures by using carbon as a textile, up to 80% cement can be saved compared to conventional renovation methods. For economic use, the bond effect of carbon bars in high-performance concrete must be optimized. Uniform products and standardized design models are also required. In addition, the long-term behaviour of carbon reinforced concrete is currently only theoretically predictable. These topics are the subject of current re-search. Textile reinforced concrete has already been successfully used for renovations. With further optimization, carbon reinforced concrete has the potential to become an economical, ecological and resource-saving alternative to steel reinforced concrete. |
