Textilbeton

Der Wunsch nach immer tragfähigeren Bauwerken mit immer geringerem Materialaufwand führt zu der Entwicklung von Verbundwerkstoffen, welche die positiven Eigenschaften verschiedener Materialien vereinen. Textilbeton ist ein solcher Verbundwerkstoff. Er besteht aus langen Fasermaterialien wie Glas oder Carbon und einer fließfähigen Feinbetonmatrix mit einem Größtkorn von 1 mm.

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Bei beanspruchungsgerechter Anordnung der Fasern weist er hervorragende Trageigenschaften auf. Seine hohe Druck- (60-80 N/mm²) und Biegezugfestigkeit ermöglicht die Herstellung sehr dünnwandiger (10 - 30 mm) Bauteile mit scharfkantigen Konturen. Dagegen sind stahlbewehrte Bauteile mit einer Mindestdicke von 10 Zentimetern wesentlicher massiver und weisen dadurch ein hohes Gewicht auf. Durch den Einsatz der alternativen Verstärkungen sind die Bauteile leichter und flexibler in der Bauweise und Handhabung. Zudem ist die Bewehrung aus Fasern im Gegensatz zur Stahlbewehrung nicht korrosionsempfindlich.

Die Tragfähigkeit von Textilbeton ist auch im Vergleich zu Faserbeton, dem kurze Fasern beigegeben werden (Kurzfaserbeton), wesentlich höher. Insbesondere, wenn die Fasern in Form von Matten, Gelegen oder Geweben in die Betonfläche eingebracht werden. Eine solche textile Bewehrung kann sehr genau innerhalb des Bauteils positioniert werden und kann - da nicht rostend - auch oberflächennah zum Einsatz kommen. Die textile Bewehrung setzt sich aus einzelnen Elementarfasern (Filamenten) zusammen, die aus Glas, Aramid oder Kohlenstoff bestehen können und zu sogenannten Rovings zusammenfasst werden. Rovings sind Faserbündel aus mehreren hundert bis tausend endlos unverdrehten, gestreckten Fasern. Ihre Stärke wird mit dem in der Textiltechnik üblichen Maß „tex“ beschrieben. Das Maß bezieht sich nicht auf die Querschnittsfläche des Faserbündels, sondern bezeichnet sein auf die Länge bezogenes Gewicht, die Einheit ist g/km. Bei der Filament-Bezeichnung wird die Anzahl in vollen 1.000 Filamenten (1k) angegeben. Ein 12k (12.000 Filamente) Kohlenstofffaser-Roving hat etwa 800 tex.

Die Entwicklung des Textilbetons geht auf die Forschungen von Peter Offermann vom Institut für Textil- und Bekleidungstechnik in Dresden sowie Manfred Curbach vom Institut für Massivbau an der TU Dresden zurück. Hier arbeiten Wissenschaftler seit der Einrichtung des Sonderforschungsbereiches 528 in fünf Teilbereichen an den Grundlagen des neuen Verbundstoffs. Seit Juli 1999 befasst sich parallel dazu der Lehrstuhl Baukonstruktion 2 der Architekturfakultät der RWTH Aachen mit der Anwendung von Textilbeton.

Aufgrund des geringen Materialeinsatzes bei gleichzeitig hohem bauphysikalischen Leistungsprofil eignet sich Textilbeton besonders zur Herstellung von schlanken Betonbauteilen z.B. Fassadenelementen, zur Instandsetzung und Verstärkung bestehender Bauwerke sowie für Schalentragwerke und Möbel. Inzwischen wurden u.a. mit dem sogenannten Tex-Modul tragende Textil-Betonsandwichelemente entwickelt, die in einem zweigeschossigen Experimentalbau eingesetzt wurden. Weitere Projekte sind die Entwicklung von Vorhangfassadenplatten sowie eine Fußgängerbrücke in Oschatz.

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