Effizienzsteigerung von Textilbeton durch Einsatz textiler Bewehrungen nach dem erweiterten Naehwirkverfahren / Efficiency increase of textile reinforced concrete by use of textile reinforcements from the extended warp knitting process

Textilbeton ist ein neuer, effektiver und sehr innovativer Baustoff zur Verstaerkung von Tragwerken. Im Rahmen der laufenden Forschung stehen die weitere Verbesserung des Verstaerkungsverfahrens und die stetige Weiterentwicklung der Faser-Matrix-Kombination im Mittelpunkt der Untersuchungen. Aufgrund der hohen Garnzugfestigkeiten sind bei der Verwendung textiler Bewehrungen aus Carbon sehr effektive Verstaerkungen herstellbar. Bei unguenstiger Konfiguration der textilen Bewehrungen koennen jedoch verbund- und festigkeitsschaedigende Rissbildungen innerhalb zugbeanpruchter Textilbetonbauteile auftreten. Diese Rissbildungseffekte werden in Abhaengigkeit von der Belastung massgeblich durch die wirkenden Verbundkraefte und die verarbeitungsbedingte Garnwelligkeit beeinflusst. Dabei ist die Gefahr eines Verbundversagens durch Delamination besonders in den Bereichen der Lasteintragung in die textile Bewehrung, wie zum Beispiel Endverankerungen und Uebergreifungsstoesse, kritisch. Dies fuehrt zu einer Reduzierung der nutzbaren Zugtragfaehigkeit der textilen Bewehrung im Gesamtbauteil. Um die Effizienz der textilen Bewehrung zu erhoehen, wurde daher ein verbessertes Textilherstellungsverfahren auf Basis der Naehwirktechnik entwickelt. Dadurch wird die unguenstig wirkende Garnwelligkeit deutlich reduziert. Der Beitrag beschreibt vergleichende Untersuchungen der Verbund- und Festigkeitseigenschaften zugbeanspruchter Textilbetonbauteile. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der Entwicklung des erweiterten Naehwirkprozesses ein massgebender Schritt im Hinblick auf eine weitere Verbesserung der Eigenschaften des Textilbetons erreicht werden konnte. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: The composite material textile reinforced concrete (TRC) is a new, effective and very innovative method for the strengthening of load bearing structures. Apart from further improvements to the strengthening methods, a continual further development of the fibre-matrix combination is at the centre of ongoing research. Due to the high tensile strengths of textile reinforcements made of carbon, it enables very effective strengthening of concrete constructions. However, if the textile fabrics are unfavourably configured, bond and strength damaging crack formations within TRC members can occur. Depending on the load, these crack formation effects are substantially influenced by the bond and the size of yarn undulation, which depends on the processing of the fabric. The danger of bond failure by delamination, which particularly occurs in areas of concentrated load introduction into the textile reinforcement, such as final anchorages and overlaps, is especially critical. It results in a reduction of the usable tensile load bearing capacity in the entire member. For this reason, an improved textile manufacturing method based on warp knitting technology was developed. By means of this method, yarn undulation can be reduced considerably. The article describes comparative examinations of the bond and strength properties of tensile loaded TRC elements. The results show that the development of the extended warp knitting process was a substantial step toward a further improvement of the properties of TRC. (A)