Maßstabseffekt von ultra-hochfestem Beton - Abhängigkeit der einaxialen Druckfestigkeit von der Prüfkörpergeometrie und Prüfkörpergröße (D835)
Allgemeine Angaben:
- Diplomarbeit Nr. D835
- Bearbeiter: Oliver Schwenke
- Verantwortl. Hochschullehrer: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Curbach
- Betreuer: Kerstin Speck, Robert Ritter
- Bearbeitungszeitraum: 06/2007 - 09/2007
Thesen
- Der Gestalt- und Größeneinfluss auf die einaxiale Druckfestigkeit ist für ultrahochfesten Beton geringer als für Normalbeton.
- Der Einfluss der Lasteinleitungsplatten auf die Ausbildung eines dreiaxialen Spannungszustandes in den randnahen Bereichen nimmt für ultra-hochfeste Betone infolge kleinerer Größtkorndurchmesser ab.
- Das Verhalten von Probekörpern ist bis zum Bruch annähernd linear. Durch Faserzugabe lässt sich die Sprödigkeit der Betonmatrix im Vorbruchbereich nicht abmindern.
- Die Maßstabstheorien von Weibull und Bazant geben nur für größere Wertebereiche gute Näherungen für zu erwartende Festigkeiten an.
Größere Festigkeitsunterschiede zwischen kleinen Wertebereichen können von beiden Modellen nur ungenau abgebildet werden.
Durchführung
Eine der aktuellsten Innovationen auf dem Gebiet der Betonbauweise stellt der ultra-hochfeste Beton dar.
Ein wichtiger Bestandteil der Qualitätssicherung aller Betone ist die zerstörende Druckfestigkeitsprüfung im Labor. Doch durch den weltweiten Einsatz existieren zahlreiche Prüfkörpergeometrien und –größen, so dass es notwendig ist, Umrechnungsfaktoren einzuführen um vergleichbare Ergebnisse zu erhalten.
Ziel der Arbeit ist es, anhand von eigenen und vorhandenen Versuchen Umrechnungsfaktoren für ultra-hochfesten Beton zu ermitteln. Resultierende Ergebnisse sollen anschließend anhand von Versuchen aus der Literatur überprüft werden, die in einer Datenbank festgehalten werden.
Anschließend wird es zu einem Vergleich von Umrechnungsfaktoren des Normalbetons und den Eigenen kommen. Zu berücksichtigen ist bei den Versuchen das veränderte Bruchverhalten von ultra-hochfestem Beton, weshalb unterschiedliche Theorien zum Maßstabseffekt untersucht und anschließend kontrolliert werden.
Ergebnisse/ Bedeutung
In den Versuchen wurde vom Beabreiter das enorme Potenzial des noch jungen Hochleistungsbaustoffes erkannt. In Pilotprojekten werden diese bereits auf wenigen Baustellen verwendet. Als Massenbaustoff ist er jedoch zum aktuellen Zeitpunkt noch nicht geeignet.
In weiteren wissenschaftlichen Arbeiten sollte eine Weiterentwicklung stattfinden. Zum einen müsste als erstes das zielgenaue Herstellen auch unter Baustellenbedingungen erreicht werden, zum anderen die immer noch feststellbare Sprödheit des Werkstoffes abgemindert werden.