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

Carbonbeton ist die Bauweise der Zukunft. Angesichts der drängenden Aufgaben zur Begrenzung des Klimawandels und des sorgsamen Umgangs mit den begrenzten Ressourcen hat der Carbonbeton genau die richtigen Eigenschaften. Er spart mehr als 50 % Ressourcen, insbesondere Sand, und reduziert den CO2-Ausstoß um bis zu 70 %.
Carbonbeton ist somit ein Game-Changer, der auf das Bauen ebenso Auswirkungen hat wie auf das Erscheinungsbild und die Nutzung der gebauten Umwelt. Zusammen mit der sehr langen Lebensdauer, dem Werterhalt, der Bezahlbarkeit und der Ästhetik verdient er die Bezeichnung einer disruptiven Innovation.
Nach Entstehung der Idee vor fast 30 Jahren und nach intensiver Grundlagenforschung im Rahmen zweier Sonderforschungsbereiche der DFG konnte die erforderliche anwendungsorientierte Forschung durch das Konsortium C3 - Carbon Concrete Composite durchgeführt werden. Dieses vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Zwanzig20-Programms unterstützte Großprojekt hat gezeigt, dass Carbonbeton in die Praxis überführt werden kann. Hierzu haben über 160 Partner alle notwendigen neuen Kenntnisse erarbeitet.
Höhepunkt und zusammenfassendes Ergebnis ist der CUBE, das erste komplett aus Carbonbeton gefertigte Gebäude. Es besteht aus der "Box", die die Möglichkeiten wirtschaftlichen und modularen Bauens zeigt, und aus dem "Twist", der die Entstehung einer neuen Architektursprache visualisiert.
Das vorliegende Buch fasst den heute vorliegenden Stand des Wissens zu Carbonbeton von den Grundlagen bis zur Anwendung zusammen und darf daher als Standardwerk des Neuen Bauens bezeichnet werden.
(Paket aus Print-Buch und E-PDF)

List of contents

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

About the author

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.

Summary

Carbonbeton ist die Bauweise der Zukunft. Angesichts der drängenden Aufgaben zur Begrenzung des Klimawandels und des sorgsamen Umgangs mit den begrenzten Ressourcen hat der Carbonbeton genau die richtigen Eigenschaften. Er spart mehr als 50 % Ressourcen, insbesondere Sand, und reduziert den CO2-Ausstoß um bis zu 70 %.


Carbonbeton ist somit ein Game-Changer, der auf das Bauen ebenso Auswirkungen hat wie auf das Erscheinungsbild und die Nutzung der gebauten Umwelt. Zusammen mit der sehr langen Lebensdauer, dem Werterhalt, der Bezahlbarkeit und der Ästhetik verdient er die Bezeichnung einer disruptiven Innovation.


Nach Entstehung der Idee vor fast 30 Jahren und nach intensiver Grundlagenforschung im Rahmen zweier Sonderforschungsbereiche der DFG konnte die erforderliche anwendungsorientierte Forschung durch das Konsortium C3 - Carbon Concrete Composite durchgeführt werden. Dieses vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Zwanzig20-Programms unterstützte Großprojekt hat gezeigt, dass Carbonbeton in die Praxis überführt werden kann. Hierzu haben über 160 Partner alle notwendigen neuen Kenntnisse erarbeitet.


Höhepunkt und zusammenfassendes Ergebnis ist der CUBE, das erste komplett aus Carbonbeton gefertigte Gebäude. Es besteht aus der "Box", die die Möglichkeiten wirtschaftlichen und modularen Bauens zeigt, und aus dem "Twist", der die Entstehung einer neuen Architektursprache visualisiert.


Das vorliegende Buch fasst den heute vorliegenden Stand des Wissens zu Carbonbeton von den Grundlagen bis zur Anwendung zusammen und darf daher als Standardwerk des Neuen Bauens bezeichnet werden.


(Paket aus Print-Buch und E-PDF)

Product details

• Authors: Manfred Curbach, Josef Hegger, Matthias Lieboldt, Frank Schladitz, Matthias Tietze
• Assisted by: Manfred Curbach (Editor), Josef Hegger (Editor), Matthias Lieboldt (Editor), Frank Schladitz (Editor), Frank Schladitz u a (Editor), Matthias Tietze (Editor)
• Publisher: Wiley-VCH
• Languages: German
• Product format: Mixed media product
• Released: 15.02.2023
• EAN: 9783433033791
• ISBN: 978-3-433-03379-1
• No. of pages: 640
• Dimensions: 170 mm x 244 mm x 35 mm
• Weight: 1326 g
• Illustrations: farbige Illustrationen, schwarz-weiss Illustrationen, Tabellen, schwarz-weiss
• Subjects: Natural sciences, medicine, IT, technology > Technology > Structural and environmental engineering; nachhaltiges Bauen, Baustoffe, Konstruktionswerkstoffe, Tragwerke, Materialwissenschaften, Bauingenieur- u. Bauwesen, Tief- u. Hochbau / Massivbau, Allg. Bauingenieur- u. Bauwesen, Kohlenstoffmaterialien, Carbonbeton