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BETON aus Leidenschaft und Profession

Einflüsse auf die Bildung von Mikrorissen im Betongefüge

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von
Andrea Kustermann

Herausgeber:
Institut für Werkstoffe des Bauwesens
Universität der Bundeswehr München
www.unibw.de/baustoffe

TEXTAUSZUG:

Kurzfassung
Mikrorisse sind bereits im unbelasteten Beton aufgrund des unterschiedlichen
Verformungsverhaltens der einzelnen Komponenten vorhanden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Methode zur Visualisierung der Mikrorisse im Betongefüge entwickelt. An Probekörpern aus Hochfestem Beton wurden die Einflüsse auf die Bildung dieser Mikrorisse aus der Probekörpervorbereitung sowie aus der Betontechnologie, der Lagerung und einer mechanischen Belastung untersucht. Als Haupteinfluss auf die Mikrorissbildung zeigte sich
das autogene Schwinden des Hochfesten Betons. Ausgangspunkt der Mikrorisse in der Mörtelmatrix sind stets Luftporen oder die Kontaktzone zur Gesteinskörnung. Der Einfluss vorhandener Mikrorisse auf die Festbeton- und Dauerhaftigkeitseigenschaften des Betons zeigte sich in den hier gemachten Tests an Hochfesten Betonen nicht eindeutig. Anhand eines Modellbetons und einer numerischen Modellierung wurde der Baustoff Beton mit dem
Dreikomponentensystem Matrix, Kontaktzone und Gesteinskörnung nachgebildet. Am Beispiel des Parameters der Gesteinskörnungsgröße wurden die real entstandenen Mikrorisse mit den errechneten Zugspannungsergebnissen aus der Simulation verifiziert.
Abstract
Microcracks exist already in unloaded concrete due to the different deformation characteristics of its components. In the course of this thesis a method was developped to visualize microcracks in the structure of High Strength Concrete. The investigated parameters were focussed on parameters related to the preparation of the specimen, the concrete technology and also on the influences of curing conditions and applied mechnical load. The results proofed autogeneous shrinkage being the main influence on the formation of
microcracks in the High Strength Concrete investigated. The microcracks in the paste started always from air voids or the contact zone between paste and aggregate. In the tests with High Strength Concrete no influences were observed of existing microcracks on the properties of hardened concrete and durability. A model concrete and a numerical model were made to reproduce the material concrete as a 3-component-system: paste, aggregate and contact
zone. The parameter aggregate size was taken as an example to compare the developped microcracks in the real model concrete with the calculated results of tension stresses obtained for the numerical model.

Den Volltext der Dissertation (Juli 2005) können Sie hier als Pdf-Dokument (externer Link, 309 Seiten) abrufen

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