Handbuch Carbonbeton – Einsatz nichtmetallischer Bewehrung (inkl. E–Book als PDF)

Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred Curbach ist Direktor des Instituts Massivbau der Technischen Universität Dresden und Sprecher des Konsortiums C3 - Carbon Concrete Composite. Prof. Dr.-Ing. Josef Hegger ist Leiter des Lehrstuhls und Instituts für Massivbau der RWTH Aachen. Dr.-Ing. Matthias Lieboldt war wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Massivbau der Technischen Universität Dresden sowie Mitarbeiter des C3 - Carbon Concrete Composite e.V. und ist heute Projektmanager Finger-Institut für Baustoffkunde der Bauhaus-Universität Weimar. Dr.-Ing. Frank Schladitz ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Massivbau der Technischen Universität Dresden und Geschäftsführer des C3 - Carbon Concrete Composite e.V. Dipl.-Wirtsch.-Ing. (FH) Matthias Tietze ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Massivbau der Technischen Universität Dresden und Mitarbeiter des C3 - Carbon Concrete Composite e.V.

1 Einleitung und Überblick 1.1 Geschichtliche Entwicklung 1.2 Allgemeine Vorteile und Grenzen 1.3 Einsatzgebiete 2 Bewehrung 2.1 Material 2.2 Bewehrungsformen 3 Beton 3.1 Bindemittel und Zusatzstoffe 3.2 Konzepte für den Betonentwurf 3.3 Parameter des Betonentwurfs 3.4 Marktverfügbare Bindemittel und Betone 4 Verbundwerkstoff 4.1 Grundlagen 4.2 Zugtragverhalten des VWS-Systems "Bewehrter Beton" 4.3 Verbundmechanismen 5 Grundlagen des Bewehrens 5.1 Allgemeine Konstruktionsdetails 5.2 Textile Bewehrung 5.3 Stabförmige Bewehrung 6 Verarbeitung und Produktion 6.1 Einleitung 6.2 Herstellung und Transport des Betons 6.3 Verarbeitung der Bewehrung 6.4 Lagesicherung beim Bewehrungseinbau 6.5 Schalung 6.6 Beton-Einbautechnologien 6.7 Nachbehandlung 6.8 Transport- und Montagezustände bei Fertigteilen 6.9 Weiterverarbeitung von Halbfertigteilen in der Elementbauweise 6.10 Verstärkung und Instandsetzung 7 Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit 7.1 Sicherheitskonzept 7.2 Ermittlung der Bemessungswerte 7.3 Teilsicherheitsbeiwerte 7.4 Mindestbewehrung 7.5 Neubau 7.6 Verstärkung/Instandsetzung von Stahlbetonbauteilen 7.7 Bemessungshilfen 8 Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit 8.1 Allgemeines 8.2 Einführung zum fortlaufenden Berechnungsbeispiel 8.3 Dehnungs- und Spannungsverhältnisse des Biegequerschnitts 8.4 Spannungsnachweise 8.5 Berechnung der Rissbreiten 8.6 Direkte Berechnung der Verformungen 9 Dauerstand und Ermüdung 9.1 Grundlagen des Dauerstand- und Ermüdungsverhaltens 9.2 Materialverhalten unter Dauerbeanspruchung 9.3 Materialverhalten bei Ermüdungsbeanspruchung 10 Dauerhaftigkeit 10.1 Einführung 10.2 Mechanismend der Schädigung 10.3 Grundlagen der Dauerhaftigkeitsbewertung und Konzept 10.4 Charakteristische Materialeigenschaften für die Vorhersage von Langzeitdauerhaftigkeit und Lebensdauer 10.5 Zusammenfassung und Ausblick 11 Vorspannung 11.1 Einleitung 11.2 Biegebemessung 11.3 Beispiel Biegebemessung 11.4 Technologie und Herstellung 11.5 Zusammenfassung und Ausblick 12 Einbauteile 12.1 Befestigungs- und Verbindungsmittel 12.2 Verbindungsmittel 12.3 Abstandhalter 12.4 Transportankersysteme 12.5 Auswahl der auf dem Markt erhältlichen Produkte 13 Materialprüfung 13.1 Ausgangsmaterialien 13.2 Verbundmaterial 14 Normen und Richtlinien 14.1 Nationale Normen und Richtlinie 14.2 Internationale Normen und Richtlinien 14.3 Genehmigungen für Bauarten mit Textilbeton/Carbonbeton 14.4 Zusammenfassung 15 Bauphysik 15.1 Wärme und Feuchte 15.2 Schallschutz 15.3 Brand 16 Recycling 16.1 Einleitung 16.2 Abbruch und Rückbau 16.3 Baustoffaufbereitung 16.4 Materialverwertung 17 Ökologische Beurteilung von Betonbauteilen mit Bewehrung aus Carbongelegen 17.1 Grundlagen der Ökobilanzierung 17.2 Umweltwirkungen von C³-Betonen 17.3 Umweltwirkungen von Carbongelegen 17.4 Vergleichende Ökobilanzierung von Bauteilen 17.5 Umweltverträglichkeit 18 Arbeits- und Gesundheitsschutz 18.1 Gesundheitsrisiken bei Tätigkeiten mit Carbonbeton 18.2 Verarbeitung von Carbonbewehrungen 18.3 Be- und Verarbeitung von Carbonbeton 19 Multifunktionalität 19.1 Designkriterien multifunktionaler Bauteile aus Carbonbeton 19.2 Konstruktionsentwicklung multifunktionaler Fertigteile am Beispiel elektrischer Energiespeicherung 19.3 Basisstruktur zur Funktionsintegration 19.4 Lichtleitung in Carbonbeton 19.5 Strukturüberwachung 20 Praktische Anwendungen 20.1 Neubau 20.2 Verstärkung und Instandsetzung 20.3 C³-Ergebnishaus 20.4 Mehr als ein Baustoff - Carbonbeton in Kunst und Alltag 21 Ausschreibung und Vergabe für Carbon- und Textilbeton 21.1 Ausschreibung, Vergabe, Leistungsbeschreibung 21.2 Ausschreibungsplanung 21.3 Ausschreibungstexte Beispiele 21.4 Ausblick 22 Aus- und Weiterbildung 16.2 Abbruch und Rückbau 16.3 Baustoffaufbereitung 16.4 Materialverwertung 17 Ökologische Beurteilung von Betonbauteilen mit Bewehrung aus Carbongelegen 17.1 Grundlagen der Ökobilanzierung 17.2 Umweltwirkungen von C3-Betonen 17.3 Umweltwirkungen von Carbongelegen 17.4 Vergleichende Ökobilanzierung von Bauteilen 17.5 Umweltverträglichkeit 18 Arbeits- und Gesundheitsschutz 18.1 Gesundheitsrisiken bei Tätigkeiten mit Carbonbeton 18.2 Verarbeitung von Carbonbewehrungen 18.3 Be- und Verarbeitung von Carbonbeton 19 Multifunktionalität 19.1 Designkriterien multifunktionaler Bauteile aus Carbonbeton 19.2 Konstruktionsentwicklung multifunktionaler Fertigteile am Beispiel elektrischer Energiespeicherung 19.3 Basisstruktur zur Funktionsintegration 19.4 Lichtleitung in Carbonbeton 19.5 Strukturüberwachung 20 Praktische Anwendungen 20.1 Neubau 20.2 Verstärkung und Instandsetzung 20.3 C³-Ergebnishaus 20.4 Mehr als ein Baustoff - Carbonbeton in Kunst und Alltag 21 Ausschreibung und Vergabe für Carbon- und Textilbeton 21.1 Ausschreibung, Vergabe, Leistungsbeschreibung 21.2 Ausschreibungsplanung 21.3 Ausschreibungstexte Beispiele 22 Aus- und Weiterbildung