Transformation of Singular Joint Deformations into Multiple Cracks in Carbon Reinforced Concrete Pavements Maximilian Weiß, Jonathan Schmidt, Iurie Curoșu, Steffen Marx, Manfred Curbach Rilem Bookseries, 2026 Large concrete surfaces in industrial and parking areas, roads or highways, are typically designed with joints to mitigate constraint-induced stresses and uncontrolled crack formation.Thermal or hygric concrete deformations localize at these joints, which can vary in thickness from a few millimeters to several centimeters.To prevent the ingress of harmful substances into the concrete and its substrate, joints are typically sealed by flexible polymer sealants.However, the durability of these sealing systems is limited, despite being regularly maintained.Furthermore, the concrete in the joint areas often yields premature damage under combined mechanical loads and environmental exposures.This paper presents an alternative concept consisting in overbuilding existing joints with a thin layer of carbon reinforced concrete (CRC).The CRC layers transform the joint deformations into multiple fine cracks over a predefined area, enabling an extended service life an enhanced traffic comfort.The work deals with the design of a large-scale testing facility including initial reference experiments on CRC joint systems.The experimental setup was developed to simulate both positive and negative, quasi-static and cyclic joint deformations at a full scale.It allows deriving the mechanical response of the system and analyze the damage development and crack formation by means of analogue and image-based techniques
Jointless concrete pavements with overlays made of carbon-reinforced concrete (CRC) Jonathan Schmidt, Maximilian Weiß, Steffen Marx, Manfred Curbach, Rolf Breitenbücher, Iurie Curoșu Beton Und Stahlbetonbau, 2025 Abstrakt Große Betonflächen in Industriegebieten, auf Parkplätzen, Straßen oder Autobahnen sind i. d. R. mit Fugen versehen, um unkontrollierte Rissbildung aufgrund von Zwangsspannungen zu vermeiden. Thermische oder hygrische Betonverformungen konzentrieren sich an diesen Fugen. Um das Eindringen von Schadstoffen in den Beton und seinen Untergrund zu verhindern, werden die Fugen i. d. R. mit flexiblen Polymerdichtstoffen abgedichtet. Die Dauerhaftigkeit dieser Abdichtungssysteme ist jedoch trotz regelmäßiger Wartung begrenzt. Darüber hinaus weist der Beton in den Fugenbereichen bei kombinierten mechanischen Belastungen und Umwelteinflüssen häufig vorzeitige Schäden auf. In diesem Beitrag wird ein Instandsetzungskonzept vorgestellt, bei dem bestehende Fugen mit einer dünnen Schicht aus Carbonbeton (Engl.: Carbon Reinforced Concrete – CRC) überbaut werden. Diese CRC‐Deckschichten ermöglichen es, Fugenverformungen durch die Ausbildung mehrerer feiner Risse innerhalb eines vordefinierten Bereichs aufzunehmen und so die Lebensdauer der Fahrbahn zu verlängern. Die Arbeit behandelt einerseits das Trag‐ und Verformungsverhalten der CRC‐Deckschicht unter ein‐ und zweiaxialer Zugbeanspruchung bei unterschiedlichen Lastverhältnissen. Andererseits werden an großmaßstäblichen Probekörpern die Fugenöffnungen simuliert, das Verbundverhalten zwischen CRC‐Schicht und Unterbeton sowie das Verformungsverhalten und die Rissbildung der CRC‐Deckschicht unter quasistatischer, einaxialer Zugbelastung untersucht.
Biaxial tensile tests on carbon-reinforced concrete Fib Symposium, 2025
