Bruchmechanische Kenngrößen hochfester Leichtbetone: Fid-Bau Portal

Bruchmechanische Kenngrößen hochfester Leichtbetone

Wille, Kay / Dehn, Frank / Tue, Nguyen Viet

Leichtbeton weist auf Grund seiner Zusammensetzung ein im Vergleich zu Normalbeton verändertes bruchmechanisches Verhalten auf. Der Einfluss der leichten Gesteinskörnung auf die bruchmechanischen Eigenschaften des Betons wurde durch Untersuchungen an 15 verschiedenen Leichtbetonen ermittelt. Die Sprödigkeit des Materials kann durch die charakteristische Länge ausgedrückt werden. Diese wird durch die Bruchenergie, den Elastizitätsmodul und die zentrische Zugfestigkeit beeinflusst. Die Bruchenergie wurde anhand von Versuchsdaten aus Keilspaltversuchen errechnet. Die Druckfestigkeit, die Trocken- und Frischbetonrohdichte, der E-Modul und die Spaltzugfestigkeit wurden mittels Normprüfkörper bestimmt. Im Gegensatz dazu wurde eine Probekörperform entwickelt, die die direkte Ermittlung der zentrischen Zugfestigkeit an ungekerbten Proben ermöglicht. Neben der experimentellen Bestimmung der Materialkennwerte wurden zur Ermittlung des Entfestigungsverhaltens numerische Untersuchungen durchgeführt. Der Einfluss des Eigenspannungszustands infolge der Oberflächentrocknung konnte bei den Zugfestigkeitsuntersuchungen beobachtet werden. Das Zugfestigkeitsverhältnis von 'feuchten' zu 'trockenen' Proben lag bei den Spaltzugprüfungen zwischen 1,0 und 1,45 und bei den zentrischen Zugversuchen zwischen 1,1 und 1,5. Die Elastizitätsmoduln der Leichtbetone hängen von der Festigkeit der Matrix und der Gesteinskörnung ab. Auch ohne Berücksichtigung der elastischen Kompatibilität zwischen Matrix und Gesteinskörnung harmonieren die Veruchsergebnisse gut mit dem Normansatz nach DIN 1045-1 und EC2.