Betonbalken «aktiv» verstärken, also vorgespannte CFK-Lamellen unter Zugspannung mit Epoxidharz aufkleben, ist das aktuelle Forschungsprojekt der Empa-Abteilung «Ingenieur-Strukturen» unter Christoph Czaderski. Bei dieser Weiterentwicklung der «Ebrog»-Methode» (für engl. externally bonded reinforcement on grooves) werden die Enden wieder entspannt, wenn die Verbindung erhärtet ist. Die Streifen, die sich zusammenziehen «wollen», wirken so der Durchbiegung noch stärker entgegen.

Das mag simpel klingen, doch weil an den Enden der Streifen bis zu 14 Tonnen Zugkräfte wirken, gilt insbesondere der Verankerung der Lamellen spezielle Aufmerksamkeit. CFK bieten vielerorts neue Anwendungsmöglichkeiten und so hat auch das Empa-Team für die neue Methode eigens U-förmige Bügel aus CFK entworfen. Die Vorteile: präziser definierte Übertragung der Kräfte und keine Korrosion.

Die getesteten Betonplatten: Die Risse und Verformungen im Labor zeigen, dass das neue Verfahren grosses Potenzial hat. Oben: Ebrog-Methode mit Vorspannung, darunter ohne Vorspannung und klassisches Verfahren sowie ein unverstärktes Bauteil zum Vergleich. Bild: Empa

Das Potenzial dieses Innosuisse-Projekts ist gross, wie Versuche im Labor zeigen: Das Verfahren mit Vorspannung und CFK-Bügeln erhöhte die Belastungsfähigkeit einer Betonplatte um 77 Prozent gegenüber der «klassischen» Verstärkungsmethode ohne Rillen und Vorspannung. Selbst ohne Vorspannung waren es noch 34 Prozent.

Um die Technologie marktreif zu machen, sollen zunächst Grossversuche an Betonplatten mit einer Spannweite von sechs Metern weitere Erkenntnisse liefern, bevor 2021 ein reales Sanierungsprojekt folgt. Beim Industriepartner S&P Clever Reinforcement Companyarbeitet man derweil schon an praktischen Aspekten der Umsetzung.

 

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