Holzleichtbeton mit Textilbewehrung (10/2009 – 03/2011)


Im Rahmen des Projektes bestand die Möglichkeit, die Baustoffwelt der Holz-Zement-Wasser-Mischungen erstmals an der Georg-Simon-Ohm-Hochschule Nürnberg zu erforschen. Vorraniges Ziel der Arbeiten war die baustofftechnologische Untersuchung von Holzleichtbeton durch Überprüfung bzw. Verifikation vorhandener Materialkennwerte sowie die Erweiterung um neue Kennwerte. 

Dabei konnten zum einen die bisherigen positiven mechanischen Eigenschaften von Holzleichtbeton auch in leicht geänderten Mischungszusammensetzungen reproduziert werden. Zum anderen wurden neue Erkenntnisse und Erfahrungen zu funktionalen und konstruktiven Eigenschaften erarbeitet, d.h. vor allem hinsichtlich verbesserten Tragverhaltens bei optimierten Bauteil-Abmessungen und der Bestätigung neuer Anwendungsfelder.

Holzleichtbetone besitzen aufgrund der hohen Porosität des Holzes Festbetonrohdichten zwischen 800 und 1000 kg/m³. Die in früheren Forschungsarbeiten beschriebenen weichen Frischbetonkonsistenzen von Holzleichbetonmischungen wurden bestätigt. Mit Ausbreitmaßen von 14,4 cm ließ sich Holzleichtbeton gut verarbeiten und verdichten.

Es wurden hohe Porositäten von etwa 34 % gemessen. Die Holzleichtbetonrohdichten konnten über mehrere Versuche gleichbleibend erreicht werden.

Das Ziel dieser orientierenden Untersuchungen, geeignete Holzleichtbetone mit ausreichenden mechanischen und physikalischen Eigenschaften für eine praktische Verwendung in plattenartigen Bauteilen zu entwickeln, wurde mit dem Projekt weitgehend erreicht. Die physikalisch-mechanischen Materialkennwerte bestätigen die Einsatzmöglichkeit des Kompositmaterials für nicht tragende Strukturen in Gebäuden. In Abhängigkeit der Plattenabmessungen weisen bereits ca. 1,5 cm dicke Bauteile Biegezugfestigkeiten auf, die eine Lastabtragung infolge Eigenwicht hinreichend ermöglichen.

Eine Anwendung als Wandbekleidung oder der Einsatz als Deckenelement ist mit Einlage einer textilen Bewehrungslage möglich. Durch Einsatz von künstlichen Kurzfaserbewehrungen, aber auch mit textilen Bewehrungseinlagen kann die Biegezugfestigkeit gesteigert werden. Dies erhöht zusätzlich die Kanten- und Formstabilität der Platten.

Die durchgeführten baustofftechnologischen Untersuchungen bestätigen die Eignung von Holzleichtbeton als Material für plattenförmige Bauteile. Verbesserungen der Dimensionsstabilität und Biegezugfestigkeiten wurden durch geeignete Bewehrungen erzielt. Ferner konnte im Rahmen der Untersuchungen das Wissen über die Materialeigenschaften von Holzleichtbetonen um neue Aspekte erweitert werden. Da die Untersuchungen der Materialeigenschaften eines Baustoffs ein sehr breites Spektrum umfassen und durch die dargestellten Untersuchungen nur Teilaspekte geklärt werden konnten, sind jedoch auch hinsichtlich der Verbesserung der statistischen Aussagekraft anknüpfende Folgeuntersuchungen erforderlich. 

Die experimentellen Arbeiten an verschiedenen Einsatzmöglichkeiten im Wand- bzw. Deckenbereich (Büro- bzw. Schulklassenraum) zeigen ein vielfältiges Spektrum an Gestaltungsmöglichkeiten mit plattenförmigen Bauteilen aus Holzleichtbeton. Auch lässt sich anhand der hergestellten Musterplatten belegen, dass das Kompositmaterial für Bekleidungen gut mit den unterschiedlichen marktgängigen Unterkonstruktionen, Befestigungsprinzipien und Fügungstechniken zu verarbeiten ist.