Kriechenverhalten von Altbeton
Inhaltsverzeichnis
Projektdaten
| Titel | Title Kriechverhalten alter, vorbelasteter Betone unter Druckbeanspruchung | Creep of old, preloaded concrete under compressive stress Förderer | Funding |
Kurzfassung
Bestandsbauwerke, die aktuellen und zukünftigen Anforderungen nicht mehr genügen, erfahren durch Umnutzung oder Verstärkungsmaßnahmen häufig höhere Ausbau- und Nutzlasten. Die zusätzlichen Druckbeanspruchungen führen zu einem erneuten Kriechprozess im Bestandsbeton. Diese Kriechverformungen müssen durch geeignete Prognosemodelle in der Planung berücksichtigt werden, um Spannkraftverluste, Durchbiegungen, Schnittkraftumlagerungen und andere verformungsbedingte Veränderungen im Bauwerk quantitativ abschätzen zu können. Die derzeit gültigen normativen Kriechmodelle beruhen jedoch ausschließlich auf Versuchen mit vergleichsweise jungem, bislang unbelastetem Beton und sind daher für die Vorhersage von Kriechverformungen im hohen Belastungsalter nicht verlässlich.
Die sehr wenigen vorliegenden Kriechuntersuchungen an Altbeton belegen, dass die Kriechverformungen auch im sehr hohen Belastungsalter nicht vernachlässigbar sind und von normativen Kriechmodellen unterschätzt werden. Das Forschungsvorhaben hat zum Ziel, das Kriechverhalten von (sehr) alten, vorbelasteten Betonen zu quantifizieren und geeignete Parameter zur Entwicklung neuer bzw. Anpassung bestehender Kriechmodelle abzuleiten.
Vorgespannter Fertigteilbrückenträger mit appliziertem Dehnungsmessstreifen zur Rückdehnungsmessung während der Durchführung von Betonsägearbeiten
Das Versuchsprogramm sieht dafür zwei Messkonzepte an vier repräsentativen Bauwerksbetonen (BW1–BW4) aus den 1960er bis 1980er Jahren vor. Im Rahmen des Konzepts A wird das Grund- und Trocknungskriechen von Bohrkernproben, die aus drei Bauwerken (BW1–BW3) und jeweils drei unterschiedlich vorbeanspruchten Bereichen entnommen werden, unter Laborbedingungen geprüft. Die Rückdehnung des Betons während und nach der Entnahme wird messtechnisch erfasst, um die Vorbelastung und die Höhe der verzögert elastischen Rückverformung nach langer Belastungsdauer zu quantifizieren. Auch der In-situ-Feuchtegehalt des Betons wird bestimmt und durch eine luftdichte Lagerung der Bohrkernproben bis zum Beginn der Kriechversuche sichergestellt. Anhand der Versuchsergebnisse aus Konzept A wird ein Vorhersagemodell für das Kriechverhalten von vorbelasteten Betonen im sehr hohen Belastungsalter abgeleitet.
Im Rahmen des Konzepts B werden zwei Spannbeton-Bestandsbauwerke (BW3 und BW4) extern vorgespannt und die resultierenden Kriechverformungen gemessen. Im Fall von BW3 werden die Ergebnisse aus Konzept B direkt mit den Ergebnissen aus Konzept A verglichen. Unter Berücksichtigung der gemessenen Rückdehnungen wird abgeschätzt, ob das am Bohrkern bestimmte Kriechverhalten auf die Realbauwerke übertragbar ist. Darüber hinaus dienen die Ergebnisse des Konzepts B der Validierung des Kriechmodells.