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Funktionalisierung von Polymerfasern - ein Beitrag der Tensidchemie für dauerhafte zementgebundene Werkstoffe

  • Im Gegensatz zur Druckfestigkeit weisen zementgebundene Werkstoffe i. a. nur geringe Zugfestigkeiten auf. Ein Weg, Zugfestigkeiten zementgebundener Werkstoffe zu erhöhen und Rissbildung aufgrund von Zugspannungen zu verringern, besteht in der Einarbeitung von Fasern, die diese Spannungen aufnehmen. Häufig eingesetzt werden Stahlfasern, obwohl synthetische Polymerfasern leichter und meist beständiger gegenüber chemischen Angriffen und Korrosion sind. Die Polymerfasern zeigen allerdings meist einen deutlich schwächeren Haftverbund, was an der hydrophoben Faseroberfläche liegt. Um nun eine Anbindung der Fasern an die mineralische Matrix zu erreichen, müssen die Faseroberflächen modifiziert werden, ohne dass die mechanischen Eigenschaften negativ beeinflusst werden. Eine Herausforderung besteht somit in einer Oberflächenmodifikation durch eine schonende Behandlung der Fasern zur Erzeugung von anbindungsfähigen Gruppen. Durch eine Behandlung von modifizierten Fasern mit geeignetenIm Gegensatz zur Druckfestigkeit weisen zementgebundene Werkstoffe i. a. nur geringe Zugfestigkeiten auf. Ein Weg, Zugfestigkeiten zementgebundener Werkstoffe zu erhöhen und Rissbildung aufgrund von Zugspannungen zu verringern, besteht in der Einarbeitung von Fasern, die diese Spannungen aufnehmen. Häufig eingesetzt werden Stahlfasern, obwohl synthetische Polymerfasern leichter und meist beständiger gegenüber chemischen Angriffen und Korrosion sind. Die Polymerfasern zeigen allerdings meist einen deutlich schwächeren Haftverbund, was an der hydrophoben Faseroberfläche liegt. Um nun eine Anbindung der Fasern an die mineralische Matrix zu erreichen, müssen die Faseroberflächen modifiziert werden, ohne dass die mechanischen Eigenschaften negativ beeinflusst werden. Eine Herausforderung besteht somit in einer Oberflächenmodifikation durch eine schonende Behandlung der Fasern zur Erzeugung von anbindungsfähigen Gruppen. Durch eine Behandlung von modifizierten Fasern mit geeigneten Polymerlösungen werden die Oberflächeneigenschaften verändert und erlauben eine Anbindung an die Zementsteinmatrix. Der Einsatz von Tensiden als grenzflächenaktive Verbindungen ermöglicht in diesem Zusammenhang eine Vermittlung zwischen Polymeroberflächen und mineralischen Werkstoffen.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Natalia Rachmatulin, André Gardei, Julia von WerderORCiD, Birgit MengORCiD, J. Süßmuth, A. Gerdes, D. Ballschuh, H. Seibt
Dokumenttyp:Beitrag zu einem Tagungsband
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Deutsch
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch):HighTechMatBau Neue Materialien im Bauwesen - Tagungsband mit Beiträgen zur Konferenz vom 31. Januar 2018 in Berlin
Jahr der Erstveröffentlichung:2018
Organisationseinheit der BAM:7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.1 Baustoffe
Herausgeber (Institution):Deutscher Ausschuss für Stahlbeton e. V. (DAfStb)
Verlag:Fraunhofer IRB Verlag
Verlagsort:Stuttgart
Erste Seite:31
Letzte Seite:35
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Einzelfaserdurchzugsversuch; Fasermodifikation; Grenzflächenaktive Verbindung; Lichtmikroskopie; Oberflächenfunktionalisierung; Röntgen-3D-Computertomographie; Windkanal; Zementgebundene Baustoffe
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Veranstaltung:HighTechMatBau
Veranstaltungsort:Berlin, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:31.01.2018
ISBN:978-3-7388-0082-1
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:10.04.2018
Referierte Publikation:Nein
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