Untersuchung des Auszugsverhaltens von Polymerfasern in zementgebundenen Materialien
Quelle: BAM
Zementgebundene Verbundwerkstoffe mit einem duktilen Nachbruchverhalten, sogenannte Strain Hardening Cementitious Composites (SHCC), eignen sich besonders für den Einsatz bei extremen mechanischen Beanspruchungen. Das für diesen Einsatz erforderliche duktile Bruchverhalten bei Zugbeanspruchung wird ausschließlich durch die Zugabe von Polymerfasern erreicht. Für eine gezielte baustoffliche Optimierung des Gesamtsystems sind sowohl die Zugeigenschaften der Polymerfasern als auch deren Verbundverhalten in der Zementsteinmatrix entscheidend. Das Verbundverhalten der Polymerfasern wird mit Auszugsversuchen an Einzelfasern bestimmt.
Die während des standardmäßig durchgeführten Auszugsversuchs aufgezeichneten Kraft- und Wegmessdaten erlauben jedoch keine genaue Unterscheidung der einzelnen Phasen des Verbundversagens. Daher wurde in Zusammenarbeit mit der Technischen Hochschule Rosenheim ein modifizierter Versuchsaufbau entwickelt, der eine genaue Charakterisierung der Schadensmechanismen während der unterschiedlichen Phasen des Verbundversagen ermöglicht. Neben induktiven Wegaufnehmern kamen dabei auch Methoden der zerstörungsfreien Bauteilprüfung und Materialdiagnostik zum Einsatz. Besonders der Einsatz der digitalen Bildkorrelation in Verbindung mit induktiven Wegaufnehmern ermöglichte eine umfassende Analyse des Verformungsverhaltens der Einzelfasern und somit eine präzise Identifikation der einzelnen Phasen des Verbundversagens.
Untersuchung des Auszugsverhaltens von Polymerfasern in zementgebundenen Materialien
Michael Sigrüner, Götz Hüsken, Stephan Pirskawetz, Jonas Herz, Dirk Muscat, Nicole Strübbe
Journal of Polymer Science 2023, Volume 61, Issue 21, Pages 2708-2720