Einfluss einer kombinierten elektrischen/thermischen Beanspruchung auf das Verbundverhalten von Beton und Stahl (D927)
Allgemeine Angaben:
- Diplomarbeit Nr. D927
- Bearbeiter: Stephanie Priemer
- Verantwortl. Hochschullehrer: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred Curbach
- Betreuer: Kerstin Speck
- Tag der Verteidigung: 24/09/2014
Zusammenfassung
Die Diplomarbeit entstand im Rahmen des Forschungsvorhabens Kompakthöchstspannungsmasten und -traversen. Ziel des Vorhabens ist unter anderem die Entwicklung von Hochspannungsmasten aus Schleuderbeton. Die Arbeit sollte erste Aussagen bezüglich der Problematik einer kombinierten elektrisch-thermischen Beanspruchung und deren Auswirkungen auf den Beton-Bewehrungs-Verbund liefern. Zunächst wurde eine umfassende Literaturrecherche durchgeführt, die sich sowohl auf das Verbundverhalten von Stahl- und Spannbeton und bisherige Untersuchungsmethoden und deren Ergebnisse konzentrierte, als auch auf den Schädigungsprozess bei Korrosion und frühere Versuche vom Beginn des 20. Jahrhunderts zum Einfluss von Elektrizität auf die Betoneigenschaften. Ergebnisse der Recherche waren u. a., dass bei hochfestem Beton eine erheblich größere Verbundspannung im Vergleich zu normalfestem Beton zu erwarten ist und dass bei der Verwendung von Gleichstrom, nicht aber Wechselstrom, mit einer Zerstörung des Verbundes zu rechnen ist. Im Hinblick auf die geplanten Masten wurden in drei Serien insgesamt 12 würfelförmige Versuchskörper (C130, BSt 500 B, ds = 16 mm) mit einer Verbundlänge von 2 ds erstellt. Sechs wurden als Referenzkörper belassen und sechs am Institut für Elektrische Energieversorgung und Hochspannungstechnik der TU Dresden mit einer hohen Stromstärke (Wechselstrom) auf die Bewehrung elektrisch-thermisch vorbelastet. Im Alter von 44 bis 50 Tagen erfolgten die Ausziehversuche, bei denen Auszugkraft, Schlupf und an zwei Körpern auch Dehnungen an einer Seitenfläche und der Oberseite gemessen wurden. Anschließend wurden alle Körper aufgespalten, um den Verbundbereich optisch untersuchen zu können. Ergebnis der Versuche war, dass die Wechselstrombeanspruchung scheinbar keinen Einfluss auf den Verbund von Stahl und Beton hat. Alle Körper versagten auf Stahlauszug. Risse waren nicht zu erkennen. Lediglich die Dehnungen am vorbelasteten Körper waren nach Überschreiten der maximalen Schubspannung tendenziell etwas größer als die am nicht vorbelasteten.