UHPC-Schaumbeton-Hybridwandelemente

Zukunftsweisende mineralische Verbundsysteme für den Betonfertigbau

Für den Einsatz als Betonfertigteile sind monolithische, tragende und zugleich wärmedämmende EnEV-konforme Wandbauteile in einem Forschungsvorhaben im Auftrag des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung (SWD-10.08.18.7-15.20) entwickelt worden, die aus außenliegenden ultrahochfesten (UHPC) Betonschalen mit einem innenliegenden, chemisch aufgetriebenen rein mineralischen Schaumbeton bestehen. Der Schaumbeton basiert auf einer UHPC-Feinkornmischung und ist im Gegensatz zu Porenbeton lufterhärtend und benötigt keine Autoklavierung. Dieser gefügeoptimierte Schaumbeton hat mit seiner geringen Dichte hohe Wärmedämmeigenschaften bei dennoch gleichzeitig hoher Festigkeit. Das Wandelement ist vollständig mineralisch und im Gegensatz zu handelsüblichen Wandelementen vollständig in den Baustoffkreislauf rückführbar. Bemessungsergebnisse der Hybridwandelemente zeigen, dass sich diese aufgrund ihrer mechanischen Eigenschaften und ihres Bruchverhaltens bestens für den Einsatz im Hochbau eignen, da die Verbundkörper ausreichend Lasten aufnehmen können und erst im Nachbruchbereich eine optisch wahrnehmbare Ablösung der UHPC-Schalen vom Schaumbetonkern zeigen. Die Ergebnisse zeigen, dass für den Grenzzustand der Tragfähigkeit (GZT) auf die Maximallast bemessen werden kann. Im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (GZG) sollte dagegen unter der ersten Maximallast bemessen werden. Lastabtrag und bauphysikalische Eigenschaften sind in dem Wandelement sichergestellt.

Auf dem Campus der Universität Kassel wurde ein temperierter Demonstrator aus den Hybrid-Wandelementen errichtet mit dem Ziel, die bauphysikalischen Eigenschaften der Wandelemente langfristig zu untersuchen. Dabei werden mit Sensoren die Temperaturunterschiede an unterschiedlichen Punkten im Demonstrator aufgezeichnet. Ziel der Untersuchungen ist es, Auskunft über den Wärmetransport innerhalb der Wandelemente und daraus hergestellter Objekte zu erlangen.

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