Handbuch Carbonbeton

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 Überblick1.1 Geschichtliche Entwicklung1.2 Allgemeine Vorteile und Grenzen1.3 Einsatzgebiete 2 Bewehrung2.1 Material2.2 Bewehrungsformen 3 Beton3.1 Bindemittel und Zusatzstoffe3.2 Konzepte für den Betonentwurf3.3 Parameter des Betonentwurfs3.4 Marktverfügbare Bindemittel und Betone 4 Verbundwerkstoff4.1 Grundlagen4.2 Zugtragverhalten des VWS-Systems "Bewehrter Beton"4.3 Verbundmechanismen 5 Grundlagen des Bewehrens5.1 Allgemeine Konstruktionsdetails5.2 Textile Bewehrung5.3 Stabförmige Bewehrung 6 Verarbeitung und Produktion6.1 Einleitung6.2 Herstellung und Transport des Betons6.3 Verarbeitung der Bewehrung6.4 Lagesicherung beim Bewehrungseinbau6.5 Schalung6.6 Beton-Einbautechnologien6.7 Nachbehandlung6.8 Transport- und Montagezustände bei Fertigteilen6.9 Weiterverarbeitung von Halbfertigteilen in der Elementbauweise6.10 Verstärkung und Instandsetzung 7 Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit7.1 Sicherheitskonzept7.2 Ermittlung der Bemessungswerte7.3 Teilsicherheitsbeiwerte7.4 Mindestbewehrung7.5 Neubau7.6 Verstärkung/Instandsetzung von Stahlbetonbauteilen7.7 Bemessungshilfen 8 Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit8.1 Allgemeines8.2 Einführung zum fortlaufenden Berechnungsbeispiel8.3 Dehnungs- und Spannungsverhältnisse des Biegequerschnitts8.4 Spannungsnachweise8.5 Berechnung der Rissbreiten8.6 Direkte Berechnung der Verformungen 9 Dauerstand und Ermüdung9.1 Grundlagen des Dauerstand- und Ermüdungsverhaltens9.2 Materialverhalten unter Dauerbeanspruchung9.3 Materialverhalten bei Ermüdungsbeanspruchung 10 Dauerhaftigkeit10.1 Einführung10.2 Mechanismend der Schädigung10.3 Grundlagen der Dauerhaftigkeitsbewertung und Konzept10.4 Charakteristische Materialeigenschaften für die Vorhersage von Langzeitdauerhaftigkeit und Lebensdauer10.5 Zusammenfassung und Ausblick 11 Vorspannung11.1 Einleitung11.2 Biegebemessung11.3 Beispiel Biegebemessung11.4 Technologie und Herstellung11.5 Zusammenfassung und Ausblick 12 Einbauteile12.1 Befestigungs- und Verbindungsmittel12.2 Verbindungsmittel12.3 Abstandhalter12.4 Transportankersysteme12.5 Auswahl der auf dem Markt erhältlichen Produkte 13 Materialprüfung13.1 Ausgangsmaterialien13.2 Verbundmaterial 14 Normen und Richtlinien14.1 Nationale Normen und Richtlinie14.2 Internationale Normen und Richtlinien14.3 Genehmigungen für Bauarten mit Textilbeton/Carbonbeton14.4 Zusammenfassung 15 Bauphysik15.1 Wärme und Feuchte15.2 Schallschutz15.3 Brand 16 Recycling16.1 Einleitung16.2 Abbruch und Rückbau16.3 Baustoffaufbereitung16.4 Materialverwertung 17 Ökologische Beurteilung von Betonbauteilen mit Bewehrung aus Carbongelegen17.1 Grundlagen der Ökobilanzierung17.2 Umweltwirkungen von C³-Betonen17.3 Umweltwirkungen von Carbongelegen17.4 Vergleichende Ökobilanzierung von Bauteilen17.5 Umweltverträglichkeit 18 Arbeits- und Gesundheitsschutz18.1 Gesundheitsrisiken bei Tätigkeiten mit Carbonbeton18.2 Verarbeitung von Carbonbewehrungen18.3 Be- und Verarbeitung von Carbonbeton 19 Multifunktionalität19.1 Designkriterien multifunktionaler Bauteile aus Carbonbeton19.2 Konstruktionsentwicklung multifunktionaler Fertigteile am Beispiel elektrischer Energiespeicherung19.3 Basisstruktur zur Funktionsintegration19.4 Lichtleitung in Carbonbeton19.5 Strukturüberwachung 20 Praktische Anwendungen20.1 Neubau20.2 Verstärkung und Instandsetzung20.3 C³-Ergebnishaus20.4 Mehr als ein Baustoff -Carbonbeton in Kunst und Alltag 21 Ausschreibung und Vergabe für Carbon- und Textilbeton21.1 Ausschreibung, Vergabe, Leistungsbeschreibung21.2 Ausschreibungsplanung21.3 Ausschreibungstexte Beispiele21.4 Ausblick 22 Aus- und Weiterbildung 16.2 Abbruch und Rückbau16.3 Baustoffaufbereitung16.4 Materialverwertung 17 Ökologische Beurteilung von Betonbauteilen mit Bewehrung aus Carbongelegen17.1 Grundlagen der Ökobilanzierung17.2 Umweltwirkungen von C3-Betonen17.3 Umweltwirkungen von Carbongelegen17.4 Vergleichende Ökobilanzierung von Bauteilen17.5 Umweltverträglichkeit 18 Arbeits- und Gesundheitsschutz18.1 Gesundheitsrisiken bei Tätigkeiten mit Carbonbeton18.2 Verarbeitung von Carbonbewehrungen18.3 Be- und Verarbeitung von Carbonbeton 19 Multifunktionalität19.1 Designkriterien multifunktionaler Bauteile aus Carbonbeton19.2 Konstruktionsentwicklung multifunktionaler Fertigteile am Beispiel elektrischer Energiespeicherung19.3 Basisstruktur zur Funktionsintegration19.4 Lichtleitung in Carbonbeton19.5 Strukturüberwachung 20 Praktische Anwendungen20.1 Neubau20.2 Verstärkung und Instandsetzung20.3 C³-Ergebnishaus20.4 Mehr als ein Baustoff -Carbonbeton in Kunst und Alltag 21 Ausschreibung und Vergabe für Carbon- und Textilbeton21.1 Ausschreibung, Vergabe, Leistungsbeschreibung21.2 Ausschreibungsplanung21.3 Ausschreibungstexte Beispiele 22 Aus- und Weiterbildung