Untersuchung des Verbundverhaltens von CFK‐Spannlitzen in Beton mit faseroptischen Sensoren

Abstract

Carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) eignen sich aufgrund ihrer hohen Zugfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit als Bewehrung von Betonbauteilen, insbesondere als Spannglieder. Untersuchungen an der TU Berlin mit vorgespannten CFK‐Litzen im sofortigen Verbund zeigten, dass trotz Einhaltung einschlägiger Empfehlungen für die Betondeckung bereits bei moderaten Vordehnungen Spaltzugrisse im Beton auftreten können. In diesem Zusammenhang wurde das Verbundverhalten von vorgespannten Stahl‐ und CFK‐Litzen in Beton anhand von Spannkrafteinleitungsversuchen untersucht. Um die Übertragungslängen zuverlässig bestimmen zu können, wurden erstmals verteilte faseroptische Sensoren (Distributed Fibre Optic Sensors, DFOS) eingesetzt, die eine hoch ortsaufgelöste Dehnungsmessung liefern. Die Ergebnisse zeigen, dass in CFK‐Litzen aufgrund der hohen Zugfestigkeit signifikant höhere Verbundspannungen aktiviert werden, die zwar kürzere Übertragungslängen ermöglichen, aber zu vermehrter Spaltzugrissbildung führen können. Als wesentliche Einflussgrößen für Spaltrisse wurde neben der Betondeckung die Höhe der Vordehnung ermittelt. In diesem Aufsatz werden die durchgeführten Versuche detailliert beschrieben und die Versuchsergebnisse sowie die durch DFOS gewonnenen Erkenntnisse vorgestellt und diskutiert.