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Glasfaserverstärkte Polymer-Verbundwerkstoffe (GFK)Sie werden im Bauwesen standardmäßig eingesetzt, weil sie ein hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis aufweisen, nicht korrodieren und vielseitig verarbeitbar sind.

GFK wird im Bauwesen häufig für tragende Bauteile wie Träger, Stützen und Bodenplatten eingesetzt. Durch die Verwendung mehrachsiger Glasfaserstrukturen in Verbindung mit witterungsbeständigen Harzen erreichen GFK-Bauteile eine hervorragende Zug- und Biegefestigkeit. So können beispielsweise mit GFK verstärkte Träger ihre Querschnittsabmessungen reduzieren und gleichzeitig die Tragfähigkeit beibehalten, wodurch die nutzbare Innenraumfläche vergrößert wird. In Bodenkonstruktionen verbessern die ausgezeichneten Biegeeigenschaften von GFK-Platten die Steifigkeit, reduzieren die Durchbiegung in Feldmitte und verlängern die Lebensdauer.

Zweitens ersetzt GFK in der Bauindustrie zunehmend die traditionelle Stahlbewehrung, um die Dauerhaftigkeit von Bauwerken und die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Traditionelle Stahlbewehrung korrodiert leicht in feuchten, salzhaltigen oder chemischen Umgebungen, während GFK eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aufweist. Experimente zeigen, dass selbst in Umgebungen mit hohem SalzgehaltGFRPGFK behält nach 1000 Stunden beschleunigter Korrosionsprüfung über 90 % seiner Festigkeit. Dies macht es zu einem unverzichtbaren Konstruktionswerkstoff für Küstenbrücken, Hafenanlagen und Industrieanlagen. Darüber hinaus ist der Wärmeausdehnungskoeffizient von GFK dem von Beton sehr ähnlich. Dadurch werden Spannungsspitzen aufgrund von Temperaturschwankungen vermieden und die Lebensdauer von Betonkonstruktionen verlängert.

Bauteile aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) werden häufig in stark korrosiven Umgebungen eingesetzt, beispielsweise für Tankfundamente in Chemieanlagen, Fundamente von Meeresplattformen und Beckenwände in Kläranlagen. Diese Bereiche sind über lange Zeiträume hohen Konzentrationen von Säuren, Laugen und anderen korrosiven Substanzen ausgesetzt. Während herkömmliche Materialien leicht korrodieren, ist GFK nahezu unempfindlich gegenüber chemischen Angriffen. Statistiken zeigen, dass GFK nach sechsmonatiger Einwirkung einer Säurelösung mit einem pH-Wert von 3 noch 95 % seiner ursprünglichen Biegefestigkeit aufweist. Dies gewährleistet eine langfristige Stabilität von Bauwerken in aggressiven Umgebungen und reduziert gleichzeitig Wartungs- und Austauschkosten. Auch alternde Infrastrukturen, wie beispielsweise viele Straßenbrücken und Gebäude, müssen repariert und verstärkt werden. GFK eignet sich hervorragend als Verstärkungsmaterial, da es fest, leicht und gut mit Beton verbunden ist. Bei Brückenverstärkungsprojekten werden die Zugbereiche von Trägern üblicherweise mit GFK-Platten verklebt, um die Biegefestigkeit zu erhöhen. GFK-verstärkte Betonträger können so um 20–50 % verstärkt werden. Bei Tunnelreparaturen werden GFK-Netze zur Verstärkung der Tunnelauskleidung eingesetzt, um das umgebende Gestein zu stabilisieren und seine Scherfestigkeit zu erhöhen. Die Installation der GFK-Auskleidung ist schnell und beeinträchtigt die bestehende Struktur nicht wesentlich, weshalb sie sich für Notfallreparaturen an alten Gebäuden und Brücken eignet.

Schließlich wird im Brücken- und Tunnelbau bei älteren Brücken die Oberfläche der tragenden Bauteile mitGFRP-Platten oder -BlecheDurch die Verwendung spezieller Epoxidharze für eine starke Verbindung können die Tragfähigkeit verbessert und der Alterungsprozess des Bauwerks verlangsamt werden. Im Tunnelbau bilden GFRP-Gitter zusammen mit Beton eine integrierte Stützkonstruktion, die die Scherfestigkeit und Langzeitstabilität des Tunnels, insbesondere in erdbebengefährdeten Gebieten, wirksam erhöht.

Leistungsvergleich von GFK-Anwendungen in Gebäudestrukturen