Ermüdungsfestigkeit von hochfestem Beton unter Druckbeanspruchung: Fid-Bau Portal

Ermüdungsfestigkeit von hochfestem Beton unter Druckbeanspruchung

Tue, Nguyen Viet / Mucha, Stephan

Seit mehr als 10 Jahren werden zunehmend die Vorzüge des hochfesten Betons in Bezug auf seine Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit ausgenutzt. Charakteristischer Vorteil im Brückenbau ist die große Schlankheit. Dabei benötigen Brücken eine hohe Vorspannung, um die Anforderungen an die Gebrauchseigenschaften zu erfüllen. Die Frage nach dem Ermüdungsverhalten des hochfesten Betons gewinnt hiermit an Bedeutung. Im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Vorhabens wurde am Institut für Massivbau und Baustofftechnologie der Universität Leipzig ein umfangreiches Versuchsprogramm mit insgesamt ca. 170 Probekörpern durchgeführt. Es sollte vor allem geklärt werden, ob eine Übertragung der diesbezüglichen Eigenschaften von normalfestem Beton auf hochfesten Beton möglich ist. Wie die Ergebnisse zeigen, ist dies nicht generell der Fall. Im Bereich mit Oberlast größer als die Elastizitätsgrenze ist das Ermüdungsverhalten von hochfestem Beton eher ungünstiger als das des normalfesten Betons. Im Bereich geringerer Oberlast ist dagegen vergleichbares Verhalten zu erwarten. Die Oberlast hat somit bei hochfestem Beton einen größeren Einfluss auf das Ermüdungsverhalten, was an der größeren Sprödigkeit liegen könnte. Zusammen mit geringerem Kriechen führt die zunehmende Sprödigkeit zum geringeren Abbau der Spannungsspitzen bei hohen Belastungen. Der Rissfortschritt ist somit intensiver. Auch die Spannungsumlagerung in der Druckzone mit unterschiedlicher Beanspruchung scheint geringer, als bei normalfesten Beton zu erwarten. Insgesamt wird festgestellt, dass die Übertragung der Eigenschaften mit einigen Modifikationen möglich ist, die im Rahmen dieses Vorhabens jedoch noch nicht quantitativ erfasst werden konnten. Um einen sicheren Ermüdungsnachweis für Konstruktionen aus hochfestem Beton zu formulieren, sind weitere Untersuchen erforderlich.

The fatigue strength of high performance concrete (HPC) was experimentally investigated with ca. 170 specimens. The results show that the fatigue behaviour of HPC differs from that of the normal strength concrete (NSC). In the regions of maximum compressive stress level higher than the elasticity limit, the fatigue strength of HPC seems smaller than those of NSC. In the remaining regions the behaviour of HPC is comparable with the behaviour of NSC. The stress redistribution within the compression zone with different stress amplitude seems also smaller than those of NSC. Additional investigations are necessary in order to formulate design rules for constructions made of HPC.