Der Einfluß der Sandrohdichte auf die Eigenschaften konstruktiver Leichtbetone: Fid-Bau Portal

Der Einfluß der Sandrohdichte auf die Eigenschaften konstruktiver Leichtbetone

König, G. / Faust, T.

Untersucht wird das Tragverhalten gefügedichter Leichtbetone in Abhängigkeit von der Sandrohdichte und die grundlegenden Unterschiede zwischen Leichtbeton mit Natursandmatrix (SLWAC) bzw. Leichtsandmatrix (ALWAC) aufgezeigt, wobei die unterschiedlichen Eigenschaften zwischen Zementmatrix und Zuschlagstoff zu berücksichtigen sind . Die Auswirkungen einer Variation des Zementanteils richten sich nach der Steifigkeit des Zuschlags, so daß man Rückschlüsse auf den E-Modul des Sandes ziehen kann. Bei weichen Sanden kann durch Reduktion des Zuschlagvolumens der E-Modul der Matrix angehoben werden. Bei Natursand führt diese Maßnahme zu einem gegenläufigen Effekt. Bei Blähschiefer und Blähton konnte ein nur geringfügiger Einfluß des Zementsteinvolumens festgestellt werden. Demnach entspricht der E-Modul dieser Zuschläge etwa dem des Zementsteins. Im Gegensatz zum Natursand wird durch Leichtsand eine Matrix mit fast homogener Struktur erzielt. Beim Spannungs-Dehnungsversuch ist die Leichtsandmatrix aus Blähton ein fast homogenes Material mit geringer innerer Spannungskonzentration, das zu einer wenig ausgeprägten Mikrorißbildung bis hin zur Maximallast neigt. Hieraus resultiert eine fast linearelastische Beziehung zwischen Spannung und Dehnung. Bei der Natursandmatrix ist dagegen der Sand wesentlich steifer als der Zementstein, wodurch sich aufgrund einer Rißbildung die Steifigkeit des gesamten Baustoffs verringert. Bei der Spannungs-Dehnungskennlinie spiegelt sich neben dem geringeren E-Modul und dem quasi-linear ansteigenden Ast die größere Sprödigkeit des Leichtbetons im Nachbruchbereich wider. Generell läßt mit abnehmender Kornrohdichte die Bedeutung der Matrixdruckfestigkeit nach, weil der Zuschlag weit oberhalb seiner Grenzfestigkeit die Festigkeit des Verbundwerkstoffs alleine bestimmt. Bei der Querdehnung wird das Verformungsverhalten von Leichtbeton weitaus mehr von der Art der Matrix bestimmt als das Verformungsverhalten in Längsrichtung. Dies beruht auf einem lokalen Spannungsabbau der Matrix. Bei Verwendung von Natursand wird die Rißausbreitung behindert, die Querdehnung nimmt zu. Gleichzeitig wird die Rauhigkeit der Rißoberfläche erhöht, wodurch der Rißwiderstand ansteigt. Bei Leichtbeton sind die Leichtzuschläge kein Hindernis für Risse, so daß die Querdehnung nur unwesentlich beeinflußt wird. Damit beruhen die Unterschiede zwischen Betonen mit unterschiedlichen Sandrohdichten in der Neigung zur Mikrorißbildung und in der Fähigkeit zur Behinderung der Rißfortpflanzung.