Experimentelle Untersuchungen zur Streuung im Zugtragverhalten von Stahlfaserbeton

Stahlfaserbeton wird in Europa seit über 30 Jahren in verschiedenen Bereichen des Bauwesens erfolgreich eingesetzt. Das Anwendungsgebiet erstreckt sich von Fundament- und monolithischen Betonplatten über Fertigteile und Tiefbau bis hin zu Tunnelbau und wasserundurchlässigen Bauteilen. Das Hauptanwendungsgebiet stellen allerdings nach wie vor Industriefußböden dar. Große Streuungen in den Materialkennwerten erschweren die Anwendung für Bauteile mit nennenswerten Beanspruchungen. Am Institut für Betonbau der TU Graz wurden daher in den vergangenen Jahren umfangreiche experimentelle Untersuchungen zur Streuung des Zugtragverhaltens von Faserbeton durchgeführt. Die Untersuchungen beinhalten 4-Punkt-Biegezugversuche, balkenartige Träger und großformatige Kellerbauteile. Die Ergebnisse der Biegezugversuche verdeutlichen die große Streuung im Nachrisszugtragverhalten unabhängig von Frischbetonkonsistenz und Faserlänge. Entlang der langen Balken, welche sich in verwendeter Faserlänge und Herstellungsart unterscheiden, wurden die Faserorientierung und -verteilung mit dem fotooptischen Verfahren bestimmt. Die Orientierung der Fasern ist bei allen Balken annähernd konstant, während die Anzahl der in der Schnittfläche vorhandenen Fasern stark streut. Um realistische Bedingungen zu simulieren, wurden eine Bodenplatte und zwei Wände mit praxisähnlichen Abmessungen hergestellt und anschließend die Faserorientierung und -verteilung bestimmt. Es konnte ebenfalls eine große Streuung in der Faserverteilung festgestellt werden, während die Faserorientierung nur in geringem Maße schwankt.