Polypropylen-Fasern in Hochleistungsbetonen

Bauteile bzw. Tragwerke aus Hochleistungsbetonen müssen in der Regel gegen brandinduzierte Abplatzungen mit geeigneten Maßnahmen geschützt werden, um einen ausreichenden Feuerwiderstand im Brandfall zu gewährleisten. Die bisher wirtschaftlich und technologisch sinnvollste Methode zur Verhinderung von explosionsartigen Betonabplatzungen im Brandfall ist die Zugabe von Polypropylen-Fasern. Die Wirksamkeit der Fasern konnte zwar empirisch gezeigt werden, es stellt sich allerdings die Frage, welche Mechanismen zur Verhinderung der Abplatzungen führen. Der vorliegende Beitrag fasst bisherige Theorien zur Wirkungsweise von Polypropylen-Fasern in brandbeanspruchten Hochleistungsbetonen zusammen und stellt eine innovative Methodologie zur Erforschung der mikrostrukturellen Prozesse vor. Die Ergebnisse zeigen, dass die nach dem Schmelzen und Zersetzen der Polypropylen-Fasern frei werdenden Mikrokanäle durch eine gleichzeitig einsetzende Mikrorissbildung netzartig verbunden werden. Die Mikrorissbildung ermöglicht somit den Abbau von Eigen- und Zwangsspannungen im Beton (mechanischer Effekt) und die Entstehung eines Transportwegesystems für den ausströmenden Wasserdampf (Permeationseffekt).