Werkstoffeigenschaften und Verbundmöglichkeiten HOLZ+ Beton

Holz ist ein anisotropes, hygroskopisches Material das quellt und schwindet. Es besitzt eine Rohdichte von etwa 500 kg/m³, einen E-Modul von ca. 10.000 N/mm² und eine sehr hohe Zugfestigkeit.

Beton hingegen ist frei formbar, wasserundurchlässig, besitzt eine Rohdichte von etwa 2000 – 3000 kg/m³ und eine E-Modul von etwa 22.000 N/mm². Durch seine hohe Druckfestigkeit gleicht er das Defizit des Holzes in diesem Bereich aus. Mittels intelligenten Variierens und Modifizierens der Materialbestandteile kann Beton ganz neue Verarbeitungs- und Nutzungseigenschaften gewinnen. Jedoch tragen äußere Einflüsse wie z. B. Temperaturänderungen zu Formänderungen des Betons bei und können Schäden durch eindringendes Wasser verursachen. Dies führt dazu, dass der Beton in der Statik, seiner bauphysikalischen und seiner nutzungsspezifischen Funktion geschwächt wird.

Ausgangssituation ist meist eine Holzkonstruktion, auf der eine Schicht aus Beton aufgebracht wird. Die Verbindung beider Werkstoffe wird mit mechanischen Verbindungsmitteln oder mittels Verklebung gewährleistet. Die Holzkonstruktion befindet sich auf der Zug- und der Beton auf der Druckseite der Konstruktion. Dies entspricht den grundlegenden Eigenschaften der beiden Materialien. Die Verbindung beider Materialien zu einem Bauteil gewährleistet die optimale Ausnützung beider positiven Eigenschaften. Die Verbindung durch Kleben von Holz und Beton stößt im Bereich der Leimgenehmigung und bei der Art des Klebers an ihre Grenzen. Eine weitere verbundtechnische Herausforderung ist der Trockeneinbau von Holz-Beton als Fertigteil.