Entwicklung neuer Grenzschichtstrukturen basierend auf organisch/anorganischen Schichtstrukturen für endlosfaserbasierte Bewehrungen
Die Natur bietet hervorragende Konzepte zur Kombination von anorganischen und organischen Materialien, um mit effizientem Materialeinsatz High-Performance-Komposite zu gestalten. Beispiele sind die Strukturen von Perlmutt oder die des Glasschwamms. Die 3D-Skelettstruktur von Glasschwämmen entsteht aus einem ringförmig angeordneten und dennoch sehr komplexen Zusammenspiel verschiedener, in erster Linie spröder filamentartiger Komponenten, die über sehr geringe Mengen zäher organischer Komponenten schichtartig miteinander verbunden sind. Skalenübergreifend – von nano- über mikro- zu makroskopischer Ebene – wird mit effizientem Einsatz von überwiegend spröden, mineralischen Materialien eine Struktur mit spezifischen mechanischen Eigenschaften geschaffen. Das Übertragen dieses Konzeptes auf die Entwicklung von endlosfaserbasierten Bewehrungsstrukturen für hochfeste, duktile mineralgebundene Komposite ist das Hauptziel dieses Teilprojektes. Anorganische Schichten/Partikel und organische Schichten werden dabei so auf die Faseroberflächen von Rovings (Multifilamentgarnen) appliziert, dass ein mehrlagiger Beschichtungsaufbau entsteht.
Wissenschaftler
01069 Dresden
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Kooperationen
Publikationen | Publications
Bompadre, F.; Scheffler, C.; Utech, T.; Donnini, J. (2021) Polymeric Coatings for AR-Glass Fibers in Cement-Based Matrices: Effect of Nanoclay on the Fiber-Matrix Interaction in: Appl. Sci. 11, issue 12, 5484 – DOI: 10.3390/app11125484
Marquis, E.; Utech, T.; Klempt, V.; Scheffler, Chr.; Loehnert, S. (2023) Computational Modeling and Experimental Investigation of a Single-Fiber-Pull-Out Test with a Bio-Inspired Carbon Fiber-Matrix Interphase in: Ilki, A.; Çavunt, D.; Çavunt, Y. S. [eds.] Building for the Future: Durable, Sustainable, Resilient – Proc. of fib Symposium 2023, 05.–07.06.2023 in Istanbul (Turkey), publ. in: Lecture Notes in Civil Engineering 350, Cham: Springer, p. 1252–1261 – DOI: 10.1007/978-3-031-32511-3_128
Utech, T.; Kruppa, H.; Vollpracht, A.; Scheffler, Chr. (2022) Interphases with organic/anorganic layered micro-structures for enhanced carbon-fiber-matrix interaction in alkali-activated binders in: Stokkeland, S.; Braarud, H. C. [eds.] Concrete Innovation for Sustainability – Proc. for the 6th fib International Congress 2022, 12.–16.06.2022 in Oslo (Norway), Oslo: Novus Press, p. 547–556.
Vorträge und Poster | Oral presentations and posters
Utech, T.; Diring, O.; Synytska, A.; Scheffler, Chr. (2021) Bioinspired functional interphases in carbon fiber reinforced concrete composites poster at:Aachen-Dresden-Denkendorf International Textile Conference 2021, 09./10.11.2021 in Stuttgart (digital event).
Studentische Arbeiten | Student’s works
Brahimi, F. (2023) Experimentelle Untersuchungen zum Materialverhalten einer modifizierten Carbonbewehrung [Bachelorarbeit]. (mit | with C02)