Spritzbeton mit rekordverdächtigem Stahlfaseranteil

Mit 140 Kilogramm Stahlfasern pro Kubikmeter Beton ist der von Ingenieuren der deutschen Ruhr-Universität Bochum entwickelte Spritzbeton nicht nur stabiler als herkömmlicher Beton, sondern auch deutlich widerstandsfähiger gegen Brände oder Explosionen. Laut der Universität galt ein solch hoher Stahlfaseranteil bei Spritzbeton bisher als unmöglich.

Quelle: RUBIN, Foto: Gorczany

Stahl- und Kunststofffasern geben dem neuen Spritzbeton seine Stabilität.

Quelle: Fraunhofer, Ernst-Mach-Institut

Kontrollierte Sprengversuche: Der neue Spritzbeton (rechts) erwies sich als wesentlich robuster als normaler Beton (links).

Allerdings sind nicht nur Stahlfasern für die Stabilität des Betons verantwortlich. Zusätzlich werden ihm noch drei Kilogramm Kunststofffasern beigemischt. „Eigentlich hiess es immer, bei rund 70 Kilogramm Stahlfasern pro Kubikmeter Beton ist das Ende der Fahnenstange erreicht“, wird Götz Vollmann vom Lehrstuhl für Tunnelbau, Leitungsbau und Baubetrieb in der Medienmitteilung zitiert. Bei grösseren Mengen würde das Material zu steif, um sich durch einen Schlauch pumpen und per Düse aufspritzen zu lassen. Um dies dennoch zu ermöglichen schäumte sein Team den Beton auf, bis das Gemisch etwa 20 Prozent Luftbläschen enthielt. „Wir gehen davon aus, dass dieses Vorgehen eine Art Kugellagereffekt erzeugt“, so Vollmann. „Die Fasern rollen vermutlich auf den Luftbläschen ab, dadurch wird das Ganze geschmeidiger.“ Beim Austritt aus der Düse setzen die Ingenieure dem Beton einen Entschäumer zu, der ihm die Luft umgehend wieder entzieht.

Wie die Universität schreibt, können Baumaterialien, welche die Wucht von Explosionen zum Teil aufnehmen können, wegen ihres Herstellungsprinzips praktisch nur in Form von Platten produziert werden, mit denen sich wiederum keine gekrümmten Flächen verkleiden lassen. Im Gegensatz dazu lasse sich der Bochumer Spritzbeton auf beliebig geformten Flächen aufbringen.

In kontrollierten Sprengversuchen zeigten die Projektpartner vom Ernst-Mach-Institut der Fraunhofer-Gesellschaft in Freiburg, was der Schutzbeton leisten kann. Er gewährleistet bis zu 60 Prozent an Resttragfähigkeit der zu schützenden Konstruktion. Zum Vergleich: Die Resttragfähigkeit von ungeschütztem Beton beträgt bei gleichem Versuchsaufbau nur bis zu 20 Prozent. (mai)