Das Projekt "Teilprojekt 4: Zusammenstellung und Erarbeitung von Prüf- und Nachweiskonzepten für Carbonbeton" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Baustoffprüflabor Müller & Lobisch GmbH durchgeführt. Das Baustoffprüflabor Müller und Lobisch kann in diesem Projekt einen entscheidenden Anteil zur Gesamtzielerreichung beitragen. Durch die Mitwirkung im Bereich der Kennwertbestimmung für Eigenschaften von Carbonbetonmatrices sowie die Materialspezifika von Carbonbetonelementen. Außerdem wird das Unternehmen mit seiner weitgreifenden Expertise die unbedingt notwendigen großformatigen Bauteilversuche zur Verifizierung und Optimierung der gefundenen Prüfmethoden unterstützen. Dabei wird im Arbeitspaket (AP) 3 im Arbeitsschritt (AS) 3.1 durch die Aktivität (A) A 3.1.1.2 und A 3.1.2.2 sowie im AS 3.3 durch A 3.3.1.5 ein Beitrag zur Eruierung der Frisch- und Festbetoneigenschaften bei Neubauteilen sowie zur Eruierung des Querzugtragverhaltens von Carbonbetonprüfkörpern geleistet. Im AP 4 ist das Unternehmen im AS 4.1 mit der Aktivität A 4.1.1.6 und A 4.1.2.6 an der Baustellenseitigen Überwachung von Carbonbetonbauteilen beteiligt.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Verbesserung der Dauerhaftigkeit von Brückenkappen durch den Einsatz von Carbonbewehrung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Massivbau durchgeführt. Brückenkappen sind stark beanspruchte feingliedrige und meist engbewehrte Bauteile. Sie gelten als besonders schadensanfällig, weshalb sie als 'Verschleißteile' innerhalb der Nutzungsdauer der Brücke bislang mehrfach erneuert werden. Maßgeblich hierfür ist v.a. der Spagat zwischen dem Frost-Taumittelwiderstand des Betons einerseits und der Rissbreitenbeschränkung andererseits. Für Letzteres wird eine geringe Betonfestigkeit angestrebt, die wiederum hinsichtlich des Frost-Taumittel-Widerstands oft nicht ausreichend ist. Durch die Verwendung einer im Vergleich zur klassischen Stahlbewehrung dünneren und korrosionsunempfindlichen Carbonbewehrung könnten die bisherigen Schwachstellen in Brückenkappen weitgehend entschärft und damit erheblich dauerhaftere Bauteile hergestellt werden.
Das Projekt "Teilprojekt 13: Grundlagen der Standardisierung von Carbonbeton" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VDZ gGmbH durchgeführt. Um einen neuen Werkstoff in der Praxis zu etablieren, sind technische Regeln von besonderer Bedeutung. Auf Basis vorhandener und aktueller Forschungsergebnisse aus dem Verbundforschungsvorhaben C3 sollen Grundlagen für eine DAfStb-Richtlinie zur Herstellung und Verwendung von Carbonbeton erarbeitet werden. Neben Bemessungsverfahren für konstruktive Bauteile und Verstärkungsmaßnahmen mit Carbonbeton sollen Anforderungen an den Beton und die Carbonbewehrung enthalten sein sowie Hinweise für die Ausführung gegeben werden. Die VDZ gGmbH (VDZ) erarbeitet zusammen mit dem Deutschen Ausschuss für Stahlbeton e. V. (DAfStb) und dem Deutschen Beton- und Bautechnik - Verein e. V. (DBV) zunächst eine Definition des Geltungsbereiches sowie Anforderungen an Carbonbeton und seine Ausgangsstoffe. Der Geltungsbereich der Anwendung von Carbonbeton wird zusammen mit den Projektpartnern festgelegt. Des Weiteren sollen bisherige Ergebnisse aus den B-Projekten des C3-Gesamtvorhabens sowie aktuelle Literatur in Kooperation mit weiteren Projektpartnern konsolidiert, bewertet und mit bestehenden Regelwerken verglichen werden, um Grundlagen für die Erstellung neuer Regelwerke erarbeiten zu können. Der VDZ verantwortet hierbei vor allem die Fragestellungen zum Baustoff Beton. Ausgehend vom Vergleich mit bestehenden Regelwerken werden eventuelle Lücken aufgedeckt und weitere Forschungsprioritäten mit den Teilvorhaben der verschiedenen Projektpartner in den weiteren Arbeitspakten abgestimmt. Aufbauend auf dem Basisvorhaben B3 sowie den derzeit gültigen nationalen und europäischen Normen soll ein Sicherheitskonzept für Carbonbeton und seine Ausgangsstoffe erarbeitet werden. Hierfür werden die von den Projektpartnern erarbeiten Kennwerte für Carbonbeton herangezogen.
Das Projekt "Teilprojekt 6: Grundlagen für Bemessung, Konstruktion und Bauausführung von Carbonbeton" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein e.V. durchgeführt. Auf Basis vorhandener Forschungsergebnisse sollen Grundlagen für die Standardisierung von Carbonbeton erarbeitet werden. Neben praxistauglichen Nachweis- und Prüfkonzepten für die Anwendung von Carbonbeton im Neubau und bei der Verstärkung entwickelt bzw. verifiziert, Konstruktionsregeln für die Verstärkung von Biegung und Querkraft beanspruchter Bauteile sowie Regeln für die Bauausführung erarbeitet werden. Dabei liegt der Fokus auf der Entwicklung möglichst einfacher und handhabbarer Nachweiskonzepte bzw. Annahme-/Identitätsprüfungen sowie Konstruktionsregeln für die praktische Anwendung im Rahmen von späteren Regelwerken (z.B. Richtlinien, Normen) für häufige Fälle. Im Teilvorhaben sollen alle wesentlichen technischen Inhalte erfasst werden, die zu einem vollständigen Regelwerk zur Planung und Erstellung von Neubauteilen und Verstärkungsmaßnahmen mit Carbonbeton führen. Hierzu werden in einem ersten Schritt alle bisherigen Erkenntnisse zu den o. g. Anwendungsfeldern zusammengetragen, konsolidiert und bewertet. Durch den Abgleich mit bestehenden Regelwerken aus dem Stahlbetonbau sowie den Ergebnissen insbes. aus den Basisprojekten B2 und B3 des C3-Gesamtvorhabens den sollen Erkenntnis- bzw. Regelungslücken aufgedeckt werden. Darauf basierend wird der Geltungsbereich der standardisierten Anwendung von Carbonbeton unter Federführung des DAfStb festgelegt worauf aufbauend durch die Projektpartner die einzelnen pränormativen Vorschläge für Nachweis- und Prüfkonzepte sowie Konstruktions- und Ausführungsregeln entwickelt werden. Der DBV verantwortet hierbei vor allem die Fragestellungen zur Überprüfung der vorgeschlagenen Bemessungskonzepte und zur Entwicklung von Regeln für die Bauausführung inklusive Überwachung.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Vorbereitung der Standardisierung von Carbonbeton" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutscher Ausschuss für Stahlbeton e.V. durchgeführt. Um einen neuen Werkstoff in der Praxis zu etablieren, sind technische Regeln elementar. Auf Basis vorhandener und aktueller Forschungsergebnisse aus dem Verbundforschungsvorhaben C3 sollen Vorschläge für DAfStb-Richtlinien hervorgehen. Neben Bemessungsverfahren für konstruktive Bauteile und Verstärkungsmaßnahmen mit Carbonbeton, sollen in den Vorschlägen Anforderungen an den Beton und die Carbonbewehrung enthalten sein sowie Hinweise für die Ausführung gegeben werden. Bereits innerhalb des Projektrahmens wird dafür Sorge getragen, dass die Richtlinienvorschläge aus diesem Teilvorhaben baurechtliche Vorgaben erfüllen und die erforderliche Akzeptanz von 'Carbonbeton' in der Praxis hergestellt wird. Die Richtlinien des Deutschen Ausschuss für Stahlbeton e. V. (DAfStb) erfahren üblicherweise die erforderliche Anerkennung in der Fachwelt und bei der Bauaufsicht. Weitere Angaben zum Gesamtziel können der Verbundvorhabenbeschreibung entnommen werden. Das Ziel des Teilvorhabens liegt in der Erfassung und fachlichen Bewertung aller bekannten und in den anderen Arbeitspaketen und Verbundvorhaben neu entwickelten technisch-wissenschaftlichen Ergebnisse, mit denen anschließend außerhalb des Förderrahmens möglichst geschlossene Richtlinien für Carbonbeton erstellt werden können. Hierzu sind technische Aspekte sowie die bauaufsichtlich relevanten Schritte zu berücksichtigen. Der zeitliche Ablauf der Aktivitäten alle Partner kann dem Balkenplan in der Verbundvorhabenbeschreibung entnommen werden.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Sicherheits- und Bemessungskonzepte für verschiedene Systeme und Anwendungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Massivbau durchgeführt. Das vom Institut für Massivbau (IMB) verantwortet Themenfeld C3-V1-2-I-a befasst sich vorrangig mit Bemessungs- und Sicherheitskonzepten von Carbonbetonverstärkungen. Weiterhin werden dazugehörige Nachweisverfahren intensiv untersucht. Ein weiterer Arbeitspunkt ist das Erforschen des Materialverhaltens von dem Verbundbaustoff Carbonbeton unter unterschiedlichsten Randbedingungen sowie der Validierung der gewonnen Erkenntnisse an großformatigen Versuchen. Das Institut für Baustoffe (IfB) befasst sich im Rahmen von C3-V1-2-I-b intensiv mit Prüf- und Nachweisverfahren der neuartigen Betone, die innerhalb des C3-Konsortium entwickelt werden. Augenmerk liegt dabei auf Betone, welche vorrangig bei der Verstärkung von bestehenden Bauwerken eingesetzt werden können. Weiterhin untersucht das Institut für Baustoffe das Verbundverhalten zwischen der Carbonbewehrung und den neuen Beton unter unterschiedlichen äußeren Bedingungen. In dem Themenfeld C3-V1-2-I-c des Institutes für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) werden vor allem Nachweis- und Prüfkonzepte von stabförmigen Carbonbewehrungen nach dem Vorbild des Stahlbetons erstellt. Jedoch gilt es hierbei die Besonderheiten der neuen Materialien, insbesondere des Carbons zu beachten. Weiterhin sollen die Anforderungen an Carbonbewehrungsstäbe für eine zuverlässige Anwendung im Carbonbetonbau weiter definiert werden. Das vom Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) bearbeitete Teilprojekt C3-V1-2-I-c befasst sich mit textiler Carbonbewehrungen für Verstärkungen. Dabei werden Anforderungen an mögliche Materialien definiert, praktikable Nachweisverfahren entwickelt und anhand eines Verstärkungstextiles die Nachweisverfahren überprüft. Das Teilvorhaben C3-V1-2-I-a des IMB umfasst 38 Aktivitäten. Das Teilvorhaben C3-V1-2-I-b des IfB umfasst 11 Aktivitäten. Das Teilvorhaben C3-V1-2-I-c des ILK umfasst 9 Aktivitäten. Das Teilvorhaben C3-V1-2-I-d des ITM umfasst 13 Aktivitäten.
Das Projekt "Teilprojekt 10: Entwicklung einer Verstärkungslösung mit Carbonbeton an einem Brückenbauwerk" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von LISt Gesellschaft für Verkehrswesen und ingenieurtechnische Dienstleistungen mbH durchgeführt. Innerhalb dieses Teilvorhaben soll erstmalig ein Brückenbauwerk mit Carbonbeton verstärkt werden. Dazu muss zunächst ein Bauwerk ausgesucht und die Bestandssituation genauestens analysiert werden. In der darauffolgenden Planungsphasen wird die Carbonbetonschicht genauestens geplant und mit den anderen Bauarbeiten abgestimmt. Aufgrund der bauaufsichtlichen Situation des neuen Baustoffes Carbonbeton ist hierbei mit einem erhöhten Arbeitsvolumen zu rechnen. Jedoch sind die Erkenntnisse dieser Arbeiten wichtig zu Erlangung von Regelwerken, da praktische Erfahrungen bei der Erwirkung schon vorzuweisen sind. Nach den Baumaßnahmen erfolgt eine genaue Beurteilung der Bauarbeiten und Abschätzung, unter welchen Umständen ein wirtschaftlicher Einsatz von Carbonbetonverstärkungen möglich ist. Das Teilvorhaben C3-V1 2-X ist im Verbundarbeitsplan im vierten Arbeitspaket mit vier Aktivitäten verankert. Diese dienen der Identifizierung eines geeigneten Bauwerks zur Carbonbetonverstärkung, der Bauwerksergründung und der Baubegleitung der Arbeiten. Abschließend werden die Erkenntnisse beurteilt.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Untersuchung faseroptischer Sensoren für den Einsatz in C3-Bauwerksstrukturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Hannoversches Zentrum für Optische Technologien (HOT) durchgeführt. Das Gesamtziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung von faseroptischen Sensoren die zur sticktechnologichen Integration in Carbonbewehrungsstrukturen ausgelegt sind und sich für die Integration in C3-Bauwerksstrukturen im Hinblick auf Zustandsüberwachung, Dauerhaftigkeit und Kompatibilität über den Nutzungszeitraum eignen. Für das Erreichen des Gesamtzieles des Teilvorhabens lassen sich folgende Teilschritte formulieren, welche sich auch in entsprechender Weise im Arbeitsplan widerspiegeln: - Erforschung einer optischen Spezialfaser, welche sich zur Integration in die Carbonbewehrung und zur Einbettung in die Zementsteinmatrix eignet. - Erforschung des Verbunds zwischen optischer Glasfaser und Carbonfaserbewehrung. - Erforschung der Dauerhaftigkeit der mit faseroptischen Sensoren funktionalisierten Carbonbewehrung. - Sicherstellung der Kompatibilität der faseroptischen Sensorauswerteeinheit über den Nutzungszeitraum/Bauwerkszyklus von C3-Strukturen.
Das Projekt "Teilprojekt 7: Produktionstechnik von Carbonbeton im Fertigteilwerk" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hentschke Bau GmbH durchgeführt. Die Hentschke Bau GmbH möchte mit dem Teilvorhaben VII als Industriepartner Materialproben und Probekörper mit den in den Projekten B2 und V1.1 erarbeiteten Rezepturen und Technologien herstellen. Für den Antragsteller ist von Interesse, welche Leistungsparameter mit den entwickelten Prüfmethoden nachgewiesen werden können. Das Erreichen bestimmter Leistungsparameter ist Voraussetzung für eine anschließende Produktentwicklung und wirtschaftliche Verwertung der Entwicklungen. Wesentliche Aktivitäten im Teilvorhaben sind: - Erarbeitung von Nachweisverfahren für biegebeanspruchte Außenbauteile - Herstellung von Materialproben als Grundlage für den Prüflauf und Ermittlung der Leistungsparameter von C3. - Entwicklung der Konstruktion einer ebenen Wandplatte auf der Grundlage der Entwicklungen in V1.1 - Entwicklung der Konstruktion und Adaption der Herstellungstechnik für gegliederte Fertigteilplatte auf Grundlage der Entwicklungen in V1.1 - Herstellung von Probebauteilen als Grundlage für den Prüflauf und die Ermittlung der Leistungsparameter von C3.
Das Projekt "Teilprojekt 11: Prüfen von Nachweiskonzepten, verschiedene Carbonbetonsysteme und Aufgabenstellungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MFPA für das Bauwesen Leipzig GmbH durchgeführt. Für die breite Verwendung und die Akzeptanz von Carbonbeton sind technische Regeln elementar. Aufbauend auf den innerhalb der Basisvorhaben entwickelten standardisierten Prüfmethoden sollen daher im Rahmen des Projektes Verfahrenswege und Nachweiskonzepte für Richtlinien, Normen und Zulassungen im Bereich des Neubaus und der Instandsetzung grundlegend entwickelt werden. Diese definieren neben Bemessungsverfahren die Anforderungen an den Beton, die Carbonbewehrung sowie die Bauausführung und Prüfung. Die Arbeiten erfolgen aufbauend auf umfangreichen experimentellen Forschungen an unterschiedlichen Carbonbetonsystemen unter verschiedenen Belastungsarten und klimatischen Bedingungen. Die Eignung der entwickelten Verfahrenswege und Nachweiskonzepte wird abschließend in vollständigen Prüfläufen an Carbonbetonbauteilen und Verstärkungen (Teile von Brücken, Deckenplatten, Stützen usw.) sowie in Praxiserprobungen nachgewiesen. Folgende Aktivitäten sind seitens der MFPA Leipzig GmbH geplant: 3.3.1.9 Nachweis der dynamischen Dauerfestigkeit unter Variation des Betons - Zugtragverhalten 3.3.1.11 Nachweis der dynamischen Dauerfestigkeit unter Variation des Betons - Verbundverhalten 3.3.2.4 Untersuchungen zum Zugtragverhalten unter Brandbeanspruchungen - Bau/Planung Versuchsanlage und Versuchsdurchführung 3.3.2.6 Untersuchungen zum Verbundverhalten unter Brandbeanspruchungen - Bau/Planung Versuchsanlage und Versuchsdurchführung 3.3.4.1 Untersuchungen zum Zugtragverhalten Szenario I -Innenbereich 3.3.4.4 Untersuchungen zum Verbundverhalten Szenario I - Innenbereich 4.1.2.10 Prüfung der Biegtragfähigkeit unter Beachtung des LF Brand 4.2.3.1 Nachweis der Tragfähigkeit und Funktionsfähigkeit mithilfe eines bauseitigen Belastungsversuches Die detaillierte Arbeitsplanung ist in Anlage 1 - Teilvorhabensbeschreibung ausgewiesen.
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