17m lange CPC-Brücke an der Swissbau
Die Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften ZHAW präsentiert an der Swissbau eine Fussgänger- und Radwegbrücke, mit einer Stärke von nur 7 Zentimetern. Verglichen mit einer herkömmlichen Konstruktion benötigt die Brücke 70% weniger Beton.
ZHAW / Redaktion espazium.ch
Die 17 Meter lange und 2.5 Meter breite Fussgänger- und Radwegbrücke besteht aus sieben untereinander vermörtelten CPC-Platten. Die CPC-Bauweise (carbon prestressed concrete) ist eine Alternative zum konventionell verwendeten Stahlbetonbau. Die Stahlbewehrung wird ersetzt durch mehrere Lagen biaxial stark vorgespannter Carbondrahtnetze. Dank der viel höheren Zugfestigkeit von Carbon gegenüber gebräuchlichem Baustahl, dem Wegfall der ansonsten notwendigen hohen Bewehrungsüberdeckung, sowie der Vorspannung der Carbonfasern können äusserst schlanke und leichte Tragkonstruktionen in Beton realisiert werden.
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Die patentierte CPC-Bauweise erlaubt es, im industriellen Massstab sehr leistungsfähige und dünne Grossplatten zu produzieren, diese in einem Werk zu konfektionieren und auf der Baustelle mit minimalem Aufwand zu montieren. Mit der CPC-Bauweise wird für den Betonbau eine ähnlich bewährte Bauweise ermöglicht, wie sie im Holz- oder Stahlbau bereits seit langem praktiziert wird.
Um die CPC-Platten als integralen Bestandteil von Bauwerken zu nutzen, müssen die Platten untereinander kraftschlüssig verbunden werden. Eigenschaften des Materials wie Korrosionsfreiheit, Robustheit, Langlebigkeit und Witterungsbeständigkeit sollten erhalten bleiben. Aus diesem Grund wurde eine intensive Forschung betrieben, unterstützt durch Innosuisse, um geeignete mechanische Verbindungen zu entwickeln.
Das Ergebnis dieser Forschungsarbeit ist eine patentierte multifunktionale Kappa-Verbindung aus CPC-Platten und hochfestem Mörtel. Diese innovative Keilverbindung gewährleistet nicht nur eine stabile und dauerhafte Verbindung zwischen den Platten, sondern bewahrt auch alle positiven Eigenschaften des CPC-Materials. Durch mehrere Bauteilversuche und den Bau von Prototypen konnte nachgewiesen werden, dass diese Verbindungsmethode erfolgreich ist und die Verbindung stärker ist als das Grundmaterial.
Das Ergebnis lässt sich aktuell und noch bis Freitag an der Swissbau in Basel besichtigen.
Facts & Figures
- Länge: 17.0 m
- Nutzbreite: 2.5 m
- Eigengewicht: 14 Tonnen
- Nutzlast: 17 Tonnen (Unterhaltsfahrzeug 8 Tonnen)
- Kein Betonwiderlager notwendig (nur Kieskoffer)
- kleiner Montageaufwand, wetterunabhängig
- Kein Metall (keine Korrosion)
- fünfmal kleinerer CO2-Fussabdruck als bei einer Stahlbrücke mit Gitterrost (gemäss EPD A1-A3)
- über dreimal kleinerer Ressourcenverbrauch als bei einer Stahlbetonbrücke
- sehr lange Lebensdauer (Beton mindestens 50 Jahre, Bewehrung 100 Jahre (Zulassung DIBt)
Fachgruppe Faserverbundkonstruktionen FVK
- Ansprechperson: Rebecca Lutz, rebecca.lutz [at] zhaw.ch, 058 934 49 97
- Leiter Fachgruppe FVK: Prof. Josef Kurath, josef.kurath [at] zhaw.ch
