Project without external funding

Polyfunctional Technical Textiles against Natural Hazards (POLYTECT)


Project Details
Project duration: 09/200608/2010


Abstract
Im Geotechnikbereich kommen geotextile Baumaterialen in umfangreicher Form zur Anwendung. Diese Anwendungen umfassen Bewehrungen für Böschungen, Stützkonstruktionen, Dämme und unterschiedliche Drainagefunktionen. Auch im Mauerwerk nimmt die Bedeutung von geotextilen Baustoffen zu, da sie als eine von außen anwendbare Technik angesehen werden, wodurch die Tragfähigkeit der Konstruktion im Nachhinein erhöht werden kann. Im Allgemeinen können dadurch lokale Brüche repariert werden, großflächige Verstärkungen und Ummantelungen von vorhandenen Säulen durchgeführt werden. Sowohl im Geotechnikbereich als auch im Mauerwerk stellen geotextile Baustoffe somit eine Verbesserung der Tragfähigkeit dar und bieten zusätzlichen Schutz im Falle von Erdbeben, Rutschungen, Unfällen oder anderen unvorhergesehenen Ereignissen.

In diese Geotextilen können unterschiedliche Sensoren integriert werden, wodurch die Vorteile zu erzielen sind, indem z.B. mit dem Structural Health Monitoring (SHM) die Messung unterschiedlicher Kenngrößen an den einzelnen Bauteilen während der Bauphase, der Lebensdauer des Bauwerks und nach einem Katastrophenfall (z.B. nach einem Erdbeben oder Überflutung) möglich ist. Derartige Messungen können die Modellvorstellung zum Lastabtrag validieren, für Systemidentifikationen benutzt werden, oder dauende oder periodische Bewer-tungen der Bauwerksintegrität liefern. Im Geotechnikbereich kann dies z.B. das Durchsickern von kontaminierten Bodenpartikeln oder im Mauerwerk das Überschreiten einer Rissbreitenbeschränkung sein.

POLYTECT umfasst die Entwicklung von neuen und innovativen Abtastungsmechanismen, Beschichtungen, Polymeren, Nanopartikeln, pezioelektrische Materialien, fiberoptische Sensoren und das Verweben und Einbauen von Sensoren in die geotextilen Materialien, das Erstellen der Datenerfassung und das Aufzeichnen der Daten von den Sensoren, sowie das Erstellen von Algorithmen, Softwareanwendungen und Managementabläufe, die die gesammelten Daten verarbeiten. Der Anwendungsbereich von in Textilien eingebetteten Sensoren wird nicht nur auf das Bauwesen wie z.B. Straßen- und Eisenbahnbau, Flughafenbau, Stützkonstruktionen, Böschungssicherung, Deponieabdichtungen, Drainagefunktionen, Erkennung von Kontaminationen, Umweltschutz, Aussagen zur Tragfähigkeit von historischen Gebäuden, Säulenverstärkung, und zur Verstärkung oder Reparatur von Mauern begrenzt sein, sondern ist auch offen für weitere Anwendungen aus anderen Fachdisziplinen.

Das Fachgebiet Geotechnik der Universität Kassel ist Leiter des Arbeitspakets (Work package) WP6 "Scientific Analysis for Geotechnical Applications: Simulation and Testing". Das Ziel dieses Arbeitspakets ist die Untersuchung und Validation des Endproduktes der anderen Projektpartner (WP4 und WP5), nämlich die in Geotextilien integrierten optischen Sensoren (Multifunktionale Geotextilen, MFG) für geotechnische Anwendungen. Um dieses Ziel zu erreichen, sind bereits unterschiedliche Versuchsreihen durchgeführt worden. Diese beinhalten Laborversuche im Maßstab 1:1 und 1:3, sowie Elementversuche, die das Spannungs-Dehnungsverhalten des MFG untersuchen. Das MFG wird ebenfalls in Feldversuchen getestet. Außerdem wird eine Kalibrierung und Validierung mit Hilfe von numerischen Methoden durchgeführt.

Last updated on 2017-11-07 at 13:52