开发短纤维织物加固混凝土构件的缠绕工艺

IF 0.5 4区 工程技术 Q4 ENGINEERING, CIVIL
Bautechnik Pub Date : 2024-04-30 DOI:10.1002/bate.202400001
Fabian Kufner, Prof. Dr.-Ing. Petra Rucker-Gramm, Prof. Dr.-Ing. Michael Horstmann, Erika Hämmelmann-Breul, Frank Breul, Eric Hahn, Stefan Hettwer, Dr.-Ing. Ulrich Pachow
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Der Beitrag berichtet über die Herausforderungen bei der Entwicklung des Wickelverfahrens und der zugehörigen Abstimmung der Materialkomponenten, um dauerhafte Bauteile mit einfachen Geometrien, akzeptablen Oberflächen und reduziertem CO<sub>2</sub>-Fußabdruck zu produzieren. Als Demonstratorbauteile des Verfahrens werden Pumpensümpfe hergestellt und diese hinsichtlich der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit untersucht. Gemäß den experimentellen Belastungsversuchen von kritischen Bauteilbereichen ergeben sich Bauteile mit hoher Tragfähigkeit. Befüllversuche zeigen, dass im Wickelverfahren gebrauchstaugliche Pumpensümpfe hergestellt werden können. 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摘要

在 WiFaPu 研究项目(以泵底盘为例的高强度纤维加固混凝土缠绕工艺)中,开发了一种缠绕工艺,该工艺结合了玻璃纤维加固混凝土和纺织加固混凝土在生产工艺和承重性能方面的优点。在该工艺中,细石混凝土被喷涂到载体层上,纺织加固材料与切割短纤维一起在喷头处被吹入,以生产出规定厚度的短纤维加固纺织混凝土薄层,该薄层通过准连续工艺卷绕,形成任意截面厚度的构件。文章介绍了卷绕工艺开发过程中的挑战以及材料组件的相关协调,以便生产出几何形状简单、表面可接受并减少二氧化碳排放量的耐用组件。作为该工艺的示范部件,生产了泵底壳,并对其承载能力和适用性进行了分析。根据对关键部件区域的实验负载测试,生产出了具有高承载能力的部件。填充测试表明,使用缠绕工艺可以生产出适合使用的泵底盘。薄壁构件的整体高不透水性得益于具有低渗水深度和极小裂缝宽度且具有高自愈潜力的细混凝土。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Entwicklung eines Wickelverfahrens für Bauteile aus kurzfaserbewehrtem Textilbeton

Im Forschungsprojekt WiFaPu (Wickelverfahren für hochbewehrten Faserbeton am Beispiel eines Pumpensumpfes) wurde ein Wickelverfahren entwickelt, das die Vorteile von Glasfaserbeton und Textilbeton hinsichtlich der Herstellungsprozesse und des Tragverhaltens vereint. Im Verfahren wird der Feinbeton zusammen mit am Sprühkopf eingeblasenen, geschnittenen Kurzfasern auf eine Trägerschicht und die textile Bewehrung aufgespritzt, um eine dünne kurzfaserbewehrte Textilbetonschicht definierter Dicke zu erzeugen, die in einem quasikontinuierlichen Prozess zu einem Bauteil mit einer beliebigen Querschnittsdicke aufgewickelt wird. Der Beitrag berichtet über die Herausforderungen bei der Entwicklung des Wickelverfahrens und der zugehörigen Abstimmung der Materialkomponenten, um dauerhafte Bauteile mit einfachen Geometrien, akzeptablen Oberflächen und reduziertem CO2-Fußabdruck zu produzieren. Als Demonstratorbauteile des Verfahrens werden Pumpensümpfe hergestellt und diese hinsichtlich der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit untersucht. Gemäß den experimentellen Belastungsversuchen von kritischen Bauteilbereichen ergeben sich Bauteile mit hoher Tragfähigkeit. Befüllversuche zeigen, dass im Wickelverfahren gebrauchstaugliche Pumpensümpfe hergestellt werden können. Die insgesamt hohe Wasserundurchlässigkeit der dünnwandigen Bauteile wird durch Feinbetone mit geringer Wassereindringtiefe sowie sehr geringe Rissbreiten mit hohem Selbstheilungspotenzial ermöglicht.

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Bautechnik
Bautechnik 工程技术-工程:土木
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期刊介绍: Bautechnik, die Zeitschrift für den gesamten Ingenieurbau. Materialunabhängig. Fachübergreifend. Konstruktiv. Bautechnik ist die Diskussionsplattform für den gesamten Ingenieurbau. Aktuelle und zukunftweisende Themenschwerpunkte, wissenschaftliche Erstveröffentlichungen kombiniert mit Beträgen aus der Baupraxis, ein übersichtliches Layout: dieses Konzept macht Bautechnik zu einer der erfolgreichsten Fachzeitschriften für den Ingenieurbau – seit mehr als 90 Jahren
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