Charakterisierung der Kratzanfälligkeit von Gläsern im Bauwesen - Characterisation of the scratch sensitivity of glasses in civil engineering

Der spröde Werkstoff Glas wird immer häufiger für konstruktive Bauteile verwendet, sodass er heute baurechtlich den konventionellen Materialien des konstruktiven Ingenieurbaus nahezu gleichgestellt ist. Im Gegensatz zu duktilen Werkstoffen können mechanische Oberflächendefekte, wie beispielsweise Kratzer und Eindrücke, die Anwendbarkeit jedoch einschränken. Für Gläser im Bauwesen werden dabei maßgeblich die optische Qualität und auch die Materialfestigkeit beeinflusst.

Auf Grundlage bruchmechanischer Betrachtungen und eines umfangreichen Versuchskonzeptes wurde die Kratzanfälligkeit von kommerziellem Kalk-Natronsilikatglas charakterisiert, wobei thermisch entspannte als auch thermisch bzw. chemisch vorgespannte Glasarten berücksichtigt wurden. Dabei wurde konsequent zwischen einer optischen und einer statisch wirksamen Kratzanfälligkeit unterschieden. Hierzu wurde das aus einem spitzen Kontakt auf Glas resultierende charakteristische Risssystem analysiert und die wesentlichen Einflussparameter auf die Ausbildung und das Wachstum der differenzierten Risse untersucht. Hierbei wurden auch Risswachstumseffekte betrachtet, welche erst nach dem eigentlichen Kontaktvorgang stattfinden. Weiterführend wurde die Sanierung von mechanischen Oberflächendefekten auf Glasoberflächen untersucht. Neben einem abrasiven Polierverfahren wurde hierzu auch das Ätzen mit Flusssäure betrachtet.

Dr.-Ing. Sebastian Schula studierte an der Fachhochschule Frankfurt am Main und Technischen Universität Darmstadt Bauingenieurwesen und promovierte im Zeitraum von 2009 bis 2014 am Institut für Statik und Konstruktion (Prof. Dr.-Ing. Jens Schneider) im Bereich konstruktiver Glasbau. Seit 2014 arbeitet er bei SGS Ingenieurdienstleistungen im Bauwesen GmbH, Heusenstamm, als Tragwerksplaner und Sachverständiger im Bereich konstruktiver Glasbau und Fassadentechnik.

Das Institut für Statik und Konstruktion bündelt Forschungs- und Lehraktivitäten in den Bereichen Statik und Dynamik, Werkstoffe und Tragstrukturen, Glasbau und Fassadentechnik.