Verbundorientiertes Faserdesign in UHFB

Im Beitrag wird ein Ansatz für ein verbundorientiertes Faserdesign in ultrahochfestem Beton (UHFB) vorgestellt. Im Gegensatz zur bisherigen, weitgehend auf Erfahrungswerten und Eignungsprüfungen basierenden Methodik zur Wahl von Faserart, Fasergeometrie und Fasermenge werden in dem vorgestellten Ansatz das reale Faserauszugsverhalten in dem gewählten UHFB und mechanisch hinterlegte Effekte aus der Faserorientierung erfasst und berücksichtigt. Die Grundlage bilden Auszugversuche von hochfesten Mikrostahlfasern unter monoton steigender Belastung mit variierender Einbindetiefe und Orientierung. Der hieraus mit Bezug auf die Zugfestigkeit der Faser bestimmte Ausnutzungsgrad bildet den Grundwert für das Faserdesign. Bei schief orientierten Fasern muss darüber hinaus eine zusätzliche Biegebeanspruchung infolge der Umlenkwirkung an der Faseraustrittstelle berücksichtigt werden, die zu einer Erhöhung des Ausnutzungsgrads führt. Die konsistente und mechanisch begründete Berücksichtigung dieser Effekte stellt einen neuartigen Ansatz im Rahmen eines verbundorientierten Faserdesigns unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten dar.