Untersuchung von hochduktilem Beton für die Entwicklung von konstruktiven Brückenelementen
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Projektdaten
| Titel | Title Untersuchung von hochduktilem Beton für die Entwicklung von konstruktiven Brückenelementen | Examination of highly ductile concrete for development of constructional elements for bridge construction Förderer | Funding Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen “Otto von Guericke“ e. V. (AiF) Zeitraum | Period 10.2011 – 02.2014 Leiter | Project Manager Prof. Dr.-Ing. Viktor Mechtcherine Bearbeiter | Contributors Dipl.-Ing. Eric Mündecke |
Bericht aus dem Jahrbuch 2012
Hochduktiler Beton mit Bewehrung
Versuchsaufbau der einaxialen Zugversuche
Das Institut für Baustoffe erforscht unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Viktor Mechtcherine den Einfluss von Stabstahlbewehrung auf das Tragverhalten von kurzfaserbewehrtem hochduktilem Beton. Das Forschungsprojekt verfolgt das Ziel, konstruktive Elemente aus hochduktilem Beton für den Einsatz im Brückenbau zu entwickeln. Außerdem muss eine geeignete Herstellungstechnologie gefunden werden. Die Brückenelemente sollen als Alternative für die Überbrückung von Bauwerksfugen, zwischen einzelnen Überbauteilen oder im Übergang zwischen Überbau und Unterbau Anwendung finden.
Um das angestrebte Projektziel zu realisieren, müssen die Betonrezeptur, die Herstellungstechnologie und die Konstruktion der Bauteile mit den Anforderungen an Übergangskonstruktionen in Einklang gebracht werden. Ausgangspunkt sind Versuche auf Material- und Bauteilebene, mit denen die maßgebenden Parameter für die technische Entwicklung bestimmt werden. Auf dieser Grundlage werden Konstruktion und Herstellung der Elemente ermöglicht.
Neben Materialversuchen zur Bestimmung der Wirkung der Fasern auf die Baustoffeigenschaften werden Ausziehversuche an stahlbewehrten Pull-out-Körpern sowie zentrische Zugversuche an stahlbewehrten Dehnkörpern durchgeführt. Die zuletzt genannten Bauteilversuche wurden im Otto-Mohr-Laboratorium durchgeführt. Die zu untersuchenden Parameter sind die Dehnungen des bewehrten Bauteils sowie die Dehnungen bzw. die Spannungen in den Bewehrungsstäben und die Rissbildung auf der Betonoberfläche.
Für die Untersuchungen wurden plattenförmige Versuchskörper mit Außenabmessungen von 3,00 × 1,00 × 0,24 m und einer zweilagigen Bewehrung hergestellt. Die geschweißten Bewehrungskörbe wurden in einer Firma in Großrückerswalde vorbereitet und zur Herstellung an ein Chemnitzer Mischwerk transportiert. Nach der Betonage und anschließender Aushärtung erfolgte der Transport der ca. 2 t schweren Platten zum Otto-Mohr-Laboratorium, wo anschließend die Messtechnik installiert wurde. Nach dem Einbau der Platten in den 10-MN-Prüfrahmen wurden die Platten bis zum Bruch mit einer Belastungsgeschwindigkeit von 0,01 mm/s belastet. Die Gesamtverformungen auf der Bauteiloberfläche wurden mit insgesamt 16 induktiven Wegaufnehmern sowie einem optischen 3D-Messsystem aufgezeichnet. Zur Messung der lokalen Verformungen kamen 15 Dehnmesstreifen, die auf der Stahlbewehrung appliziert wurden, und eine optische 2D-Messung auf der Betonoberfläche zum Einsatz.