Bei dem Baustoff Textilbeton handelt es sich um einen Verbundwerkstoff aus dem Materialien Beton und einer textilen Bewehrung. Der Beton weist ein Größtkorn von 4mm auf und wird deshalb als Feinbeton bezeichnet. Als textile Bewehrung kommen Fasern, Gewebe und Endlosfaserstränge, auch als Roving bezeichnet zum Einsatz. Als Materialien werden Aramid, Glasfasern und Carbon verwendet. In der vorliegenden Studie wird ein kurzer Überblick über den Entwicklungsstand des Textilbetons gegeben. Weiterhin wird untersucht inwieweit der Textilbeton als Korrosionsschutz im schweren Säurebau eine Verwendung finden kann. Dies macht es notwendig, dass Beständigkeitsuntersuchungen am Textilbeton, bei Verwendung verschiedenster textiler Bewehrungsmaterialien, durchgeführt werden. Als Bewehrungsmaterial wurden Acryl- und Glasfasern, Glasfaserrovings und ein Mischgewebe, welches aus den Materialien Glas und Polypropylen besteht, eingesetzt. Die Textilbetonproben wurden dann auf ihre Druckfestigkeit, Biegezugfestigkeit, Wasseraufnahme und Porosität hin geprüft. Um die Beständigkeit der Textilien bestimmen zu können, wurden Probekörper nass- /trocken gelagert und im basischen Milieu (pH-Wert ungefähr 12) gelagert. Damit der Textilbeton im schweren Säurebau eingesetzt werden kann muss er ein dichtes Gefüge aufweisen. Dies bedeutet, dass nur ein porenarmer Feinbeton zum Einsatz kommen kann. Das dichte Gefüge wird erreicht durch Verwendung von Zusatzstoffen, wie Microsilica und Steinkohlenflugasche und einem darauf abgestimmten Zuschlag. Hochfeste Betone mit Druckfestigkeiten größer 100N/mm² weisen ein dichtes Gefüge auf und sind damit für den Einsatz im Säurebau geeignet. Ein weiteres Ziel dieser Studie war es silberhaltige Fasern homogen in die Betonmatrix zu verteilen. Aufgrund dessen, dass diese Fasern bisher nur in der Textilindustrie Verwendung finden, ist die Verwendung dieser Fasern im Textilbeton als Neuland zu bezeichnen. Ziel weiterer Untersuchungen wird es sein, ob mit silberhaltigen Fasern im Beton ein Bakterienwachstum auf der Betonoberfläche zu verhindern ist.

Kapitel 1.3, Stofflicher Aufbau des textilbewehrten Betons: Der textilbewehrte Beton ist ein Verbundwerkstoff (englisch: composites). Der Verbundwerkstoff besteht aus mindestens zwei Werkstoffen, dem Verstärkungsstoff und der Matrix. Der Verstärkungsstoff ist ein Textil. Dieses Textil kann z.B. ein Gelege sein, welches aus Glasfaserrovings besteht. Die Matrix besteht aus Zement, Zuschlag, Wasser und Zusätzen. Der vorschriftsmäßige Zement ist der DIN 1164 bzw. der DIN EN 197-1:2004-08 zu entnehmen. Da mit dem textilbewehrten Beton hauptsächlich dünne Bauteile hergestellt werden sollen, ist darauf zu achten, dass der verwendete Zuschlag als Größtkorn 4mm nicht übersteigt. Durch diese Bedingung ist gewährleistet, dass das Korn von der Betonsuspension voll umschlossen werden kann und das Korn durch die Maschen der textilen Bewehrung noch hindurch gelangt. Weiterhin muss der Beton eine fließfähige Konsistenz aufweisen, damit die Suspension alle Glasfasern im gesamten Umfang umschließen kann und ein kraftschlüssiger Verbund mit dem Beton erreicht wird. ‘Das Zugabewasser muss der DIN 1045, Ausgabe 1988, Abschnitt 6.4.entsprechen’. Bei den Betonzusätzen unterscheidet man zwischen Zusatzstoffen und Zusatzmitteln. Als Zusatzstoffe kommen Flugasche und als Zusatzmittel kommen Fließmittel und Luftporenbildner zum Einsatz. Weiterhin kommen nach HOLSCHEMACHER größere Anteile an puzzolanischen oder latenthydraulischen Betonzusatzstoffen, wie Steinkohleflugasche, Silikastaub oder Hüttensand, zum Einsatz. Dies führt zur Senkung des pH-Wertes des Betons, was die Beständigkeit der beispielsweise verwendeten AR-Glasfasern deutlich verbessert. Die Rovings werden im Gegensatz zu lose in den Beton eingebrachte Fasern so in den Beton eingelegt, wie es die spätere Belastung des Bauteils erfordert. So ist es möglich, die Bewehrung des Bauteils mit Textilien exakt auf die geforderte Belastung abzustimmen, so dass keine teuren Textilien ohne Wirkung im Beton liegen. Bei losen Fasern wird der Effekt der Wirkungslosigkeit der Fasern, aufgrund der falschen Lage in der Matrix, mit einkalkuliert. Somit wird dann nur ein geringer Teil der Fasern zur Lastabtragung herangezogen. Bei den Endlosfasersträngen (Rovings) ergibt sich aus dem belastungsorientierten Einbau, dass die textile Bewehrung voll angerechnet werden kann. Nach ORLOWSKY allerdings ist hierbei zu beachten, dass auch bei einer AR-Glasbewehrung, die Korrosion des AR-Glases durch die Alkalität des Betons einkalkuliert werden muss. Dies bedeutet, dass die Dauerhaftigkeit der AR-Glasbewehrung nicht über die gesamte Nutzungszeit des Bauwerks bzw. Bauteils gewährleistet werden kann und somit Abschläge auf die Festigkeit des Materials vorgenommen werden müssen. Dieser Effekt soll durch eine vermehrte Forschung weitestgehend vermindert werden. Dies soll durch eine deutliche Verringerung der Poren in der unmittelbaren Umgebung der Rovings und die damit einhergehende Abschwächung des alkalischen Milieus durch weniger vorhandenes Porenwasser erreicht werden. Die erhöhte Tragfähigkeit der Rovings wird nicht nur durch die gezielte Einlage der Textilbewehrung im Baustoff erreicht, sondern auch durch ihre räumliche und flächige Anordnung der Rovings untereinander. So ist es z.B. möglich, die Bewehrung multiaxial oder biaxial anzuordnen (Bild 1.1). Diese Anordnung bezeichnet man dann als Gelege. Wichtige Kennwerte für Glasfasern sind: die Rohdichte beträgt 2,7g/cm³, die Zugfestigkeit liegt zwischen 1,5kN/mm² bis 2,5kN/mm², der E-Modul liegt zwischen 70000N/mm² bis 80000N/mm² und die Bruchdehnung ist größer als 15 Promille. 3, Anwendungsbeispiele: 3.1, KLEINKLÄRANLAGEN: Seit Jahren werden Kleinkläranlagen aus Stahlbetonfertigteilen gefertigt. Dies beruht auf einer hohen Tragfähigkeit des Stahlbetons und auf geringen Kosten. Allerdings ist die Bewehrung und/oder der Beton aufgrund der Abwasserzusammensetzung ständig der Gefahr der Korrosion ausgesetzt. Durch den Einsatz von textiler Bewehrung kann die Bauteildicke auf das statisch notwendige Maß verringert werden. Beim Einsatz von alkaliresistenten Glasfasern, in Verbindung mit alkaliarmen und widerstandsfähigen Bindemittelkombinationen ist ein hoher Widerstand des Bauteils gegenüber korrosiven Angriffen gegeben. Bei einer stationären Herstellung im Fertigteilwerk können Behälter aus textilbewehrtem Beton ebenso kostengünstig hergestellt werden, wie vergleichbare Stahlbetonbehälter. Durch ein geringeres Gewicht des textilbewehrten Betonbehälters sind der Transport und die Montage ebenfalls günstiger. Erste Erfahrungen mit textilbewehrten Betonbehältern wurden an der RWTH Aachen an einem Prototyp gesammelt. Hier wurden geeignete Feinbetone und Textilien entwickelt sowie Bemessungs- und Herstellungsverfahren daraus abgeleitet. Der Prototyp (Bild 3.1) wurde mit Hilfe der Firma Mall GmbH, Donaueschingen produziert. Er besteht aus zwei Elementen, dem zylinderförmigen Bodenteil und einer konusförmigen Behälterabschlussplatte. Die Geometrie des Prototyps ist an die derzeit üblichen Produkte, die auf dem Markt verfügbar sind, angelehnt. Der gebaute Prototyp besitzt eine Bauteildicke von 40mm. Der Durchmesser des zylinderförmigen Bodenteils ist 2,0m und die Gesamthöhe der Kleinkläranlage ist etwa 2,57m. Das Gesamtgewicht beläuft sich auf 2,0t.

• Textilbeton

• Säureschutzbau

• Hochfester Beton

• Textilien

• Säurebau

• Verbundwerkstoff

• Feinbeton

Matthias Dupke, geb. 1979 in Merseburg. Nach Abschluss der Sekundarschule 1996 beginn einer dreijährigen Lehre zum Maler und Lackierer. 1999 bis 2000 Absolvierung der Fachoberschule Technik in Leuna. 2000 bis 2001 Ableistung des zehnmonatigen Wehrdienstes in Burg bei Magdeburg. Von 2001 bis 2006 Studium des Bauingenieurwesens an der HTWK Leipzig mit der Vertiefung Bausanierung. Abschluss des Bauingenieurstudiums als Dipl.-Ing. (FH). Von 2007 bis 2008 Anstellung in München. Seit 2008 Absolvierung des Masterstudiums an der HTWK Leipzig im Studienschwerpunkt Baubetrieb.