Entwicklung maßgeschneiderter Polymerfasern zur Verbesserung der Lebensdauer und der mechanischen Eigenschaften von Beton.
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Hamm, 1. Dezember 2020. Gegenstand dieses Projektes ist die Entwicklung von Polymerfasern zur mechanischen Bewehrung von hydraulischen Bindemitteln (Beton, Mörtel). Diese Fasern sollen auf der einen Seite eine möglichst gute Dauerhaftigkeit (chemische Stabilität in alkalischen Umgebungen), hohe Zugfestigkeiten, geringes Kriechverhalten unter Dauerlast und einen geringem Verschleiß beim Betonmischen besitzen. Andererseits müssen die Fasern aber auch eine gute Anbindung an die umgebende anorganische Matrix (Beton) aufweisen, da ansonsten die Faser keine Last aufnehmen kann.
Bisherige Schwierigkeiten
Eine optimale Kombination von Eigenschaften konnte bislang bei keiner kommerziell erhältlichen synthetischen Faser realisiert werden. Nach den derzeit gültigen Regularien in den USA (ASTM1116) werden nur Polyolefine und Polyamide als ausreichend chemisch stabil eingestuft. In Europa sind die Normen für Faserbeton noch in Bearbeitung, es kann jedoch mit einer ähnlichen Einschätzung gerechnet werden.
Optimierungsprozess
Aus Kostengründen dominieren Polypropylenfasern (PP-Fasern) den Markt für synthetische Fasern. PP hat jedoch den Nachteil, sehr hydrophob zu sein und keine Bindung zur anorganischen Matrix einzugehen. Ziel ist es daher, diesen Nachteil von PP mittels geeigneter Füllstoffe/Materialkombinationen oder auch mittels Coextrusionsverfahren (Auftragung einer Haftvermittlerschicht) zu kompensieren und gleichzeitig eine deutliche Verbesserung des Eigenschaftsprofils hinsichtlich mechanischen Verschleißes beim Mischen, Zugfestigkeit, Rissüberbrückung und Korrosion zu erzielen.
Projektpartner der Forschung
Das Projekt wird von drei sich stark ergänzenden Projektpartnern im Rahmen ihrer jeweiligen Forschungsschwerpunkte durchgeführt: die Technische Hochschule Rosenheim als Projektkoordinator ist für die Werkstoffentwicklung und Verarbeitung verantwortlich; die Hochschule Hamm-Lippstadt übernimmt die Entwicklung geeigneter tribologischer Prüfmöglichkeiten der entwickelten Fasern und führt diese dann in Bezug auf Werkstoffentwicklung durch; der industrielle Partner BASF bringt sein bauchemisches Wissen ein und untersucht die fertigen Betonmischungen.
Originalmeldung:
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Hochschule Hamm-Lippstadt
stellv. Leiterin Kommunikation und Marketing
Johanna Bömken
+49 (0)2381 8789 105
johanna.boemken@hshl.de
