Concrete Plant + Precast Technology Betonwerk ... - BFT International

Micro-reinforced high-performance concrete
Product properties, technology, practical applications
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Autor
Dr.-Ing. Stephan Hauser,
Ducon, Mörfelden-Walldorf
s.hauser@ducon.de
Er ist geschäftsführender Gesellschafter
der Ducon GmbH.
Nach seinem Studium des
Bauingenieurwesens an der
TU Darmstadt arbeitete er bei
der Philipp Holzmann AG als
Projektleiter im Bereich Technik
und war danach wissenschaftlicher
Mitarbeiter an der TU
Darmstadt und promovierte
auf dem Gebiet der innovativen
Baustoff e. Im Anschluss arbeitete
er bei der Hochtief und
leitete u. a. als Projektleiter eine
Großbaustelle im europäischen
Ausland. Nach langjähriger
Erfahrung im Bereich Technik,
Forschung und Entwicklung
sowie im operativen Bereich
in der Bauwirtschaft machte
sich Stephan Hauser mit seiner
Erfi ndung „DUCON“ im Mai
2004 selbständig.
Panel 5
Mikrobewehrter Hochleistungsbeton
Produkteigenschaften, Technologie, praktische Anwendungen
Ducon (DUctile CONcrete) is an innovative high-performance
concrete that is composed of a high-strength concrete
and a three-dimensional micro-reinforcement. In
addition to high strength, this concrete is distinctive also
for its high energy absorption (ductility) and durability
whilst enabling elements to be produced at thicknesses
starting from only 15 mm. Owing to the high degree of
protection it off ers against explosion, impact, ballistic fi re
and earthquakes, Ducon is used mainly for the protection
of exposed facilities and vital infrastructures. Even so, it is
suitable for a wide range of applications including concrete
meeting special safety and security requirements,
heavy-duty industrial areas and custom-designed, fi ligree
architectural elements of great sophistication. A specifi c
hallmark of Ducon is that the special material structure
enables the required performance of the material to be adjusted
within a wide spectrum ranging from extreme ductility
to high strength. The load-defl ection curves A to C in
Diagram 1 show the adjustable material properties of Ducon
(orange), taking as an example the fl exural behavior,
relative to standard concrete (grey) and fi ber-reinforced
concrete (blue). Fig. 1 additionally illustrates the material’s
extreme ductility, i.e. the capacity to absorb loads even
at high degrees of deformation.
These properties are of particular importance when
an element needs to absorb high amounts of energy, such
as in the event of an earthquake, impact or explosion. It is
in particular the material’s high resistance to explosion
and ballistic fi re, combined with fragmentation protection,
that enables the production of slender elements also
in the security fi eld. In addition, these elements can be
produced at half the thickness and half the weight of reinforced
concrete while off ering the same degree of protection
nonetheless.
Fig. 1 Ductility of the micro-reinforced high-performance concrete.
Abb. 1 Verformungsfähigkeit des mikrobewehrten Hochleistungsbetons.
| Proceedings 54 th BetonTage
Ducon (DUctile CONcrete) ist ein innovativer Hochleistungsbeton,
der sich aus einem hochfesten Beton und
einer räumlichen Mikroarmierung zusammensetzt. Dieser
Beton zeichnet sich neben seiner hohen Festigkeit
durch eine hohe Energieabsorption (Duktilität) und Dauerhaftigkeit
aus und ermöglicht zugleich die Realisierung
geringer Bauteilstärken ab 15 mm. Ducon wird aufgrund
seiner hohen Schutzwirkung gegenüber Explosion, Anprall,
Beschuss und Erdbeben vorwiegend zum Schutz
von gefährdeten Einrichtungen und kritischen Infrastrukturen
eingesetzt. Die Anwendungspalette ist jedoch
vielfältig und reicht von Sicherheitsbeton über hochbelastbare
Industriefl ächen bis hin zu fi ligranen architektonischen
Sonderbauteilen. Eine Besonderheit ist, dass die
gewünschte Leistungsfähigkeit des Materials durch den
speziellen Materialaufbau einjustiert werden kann, von
extremer Duktilität bis hin zu hoher Tragfähigkeit. Die
Last-Verformungskurven in Diagramm 1 zeigen anhand
der Kurven A bis C die justierbaren Materialeigenschaften
von Ducon (orange) am Beispiel des Biegetragverhaltens
im Vergleich zu herkömmlichem Beton (grau) und Faserbeton
(blau). Die extreme Duktilität, d.h. die Fähigkeit bei
großen Verformungen noch Kräfte aufnehmen zu können,
wird zudem in Abb. 1 veranschaulicht.
Diese Eigenschaften sind speziell bei hoher Energieaufnahme
des Bauteils gefordert, wie z. B. durch Erdbeben,
Anprall oder Explosion. Insbesondere der hohe Widerstand
des Baustoff s gegenüber Explosion und Beschuss bei
gleichzeitigem Splitterschutz ermöglichen auch im Sicherheitsbereich
die Herstellung schlanker Bauteile, die zudem
bei gleicher Schutzwirkung mit halber Bauteilstärke und
halbem Gewicht von Stahlbeton realisierbar sind.
Im architektonischen Bereich konnte aufgrund der
hohen Tragfähigkeit in Verbindung mit geringer Bauteil-
BFT 02/2010