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Frostschädigung von Zementstein
Im Beitrag wird das effektive Verhalten von Zementstein unter Frosteinwirkung auf Grundlage mikrostruktureller Betrachtungen untersucht. Das experimentell beobachtete makroskopische Materialverhalten wird im Wesentlichen durch Phänomene beeinflusst, die in der heterogenen Mikrostruktur des Materials stattfinden. Die Analyse des inelastischen Verhaltens der wassergefüllten Mikrostruktur liefert dabei vertiefte Erkenntnisse über die Frostschädigung im Zementstein. Die Berücksichtigung von zufallsverteilten Phasen in der heterogenen Mikrostruktur ergibt dann Mittelwerte und Standardabweichungen sowohl für die effektiven elastischen Materialparameter als auch die effektive Schädigung. Diese können dann in Makrostruktursimulationen Anwendung finden. Für die Simulation von Frostschädigung wird ein Modell entwickelt, welches die Volumenzunahme einer wassergefüllten Pore bei einem Gefrierprozess beschreibt. Numerische Berechnungen und anschließende Homogenisierungen liefern schließlich effektive Schädigungs-Temperaturbeziehungen, die für eine thermo-mechanische gekoppelte Materialbeschreibung verwendet werden. Im Beitrag wird das mikrostrukturelle Materialmodell, die numerische Simulation der Frostschädigung und ein darauf aufbauendes effektives Materialmodell vorgestellt.
Frostschädigung von Zementstein
Im Beitrag wird das effektive Verhalten von Zementstein unter Frosteinwirkung auf Grundlage mikrostruktureller Betrachtungen untersucht. Das experimentell beobachtete makroskopische Materialverhalten wird im Wesentlichen durch Phänomene beeinflusst, die in der heterogenen Mikrostruktur des Materials stattfinden. Die Analyse des inelastischen Verhaltens der wassergefüllten Mikrostruktur liefert dabei vertiefte Erkenntnisse über die Frostschädigung im Zementstein. Die Berücksichtigung von zufallsverteilten Phasen in der heterogenen Mikrostruktur ergibt dann Mittelwerte und Standardabweichungen sowohl für die effektiven elastischen Materialparameter als auch die effektive Schädigung. Diese können dann in Makrostruktursimulationen Anwendung finden. Für die Simulation von Frostschädigung wird ein Modell entwickelt, welches die Volumenzunahme einer wassergefüllten Pore bei einem Gefrierprozess beschreibt. Numerische Berechnungen und anschließende Homogenisierungen liefern schließlich effektive Schädigungs-Temperaturbeziehungen, die für eine thermo-mechanische gekoppelte Materialbeschreibung verwendet werden. Im Beitrag wird das mikrostrukturelle Materialmodell, die numerische Simulation der Frostschädigung und ein darauf aufbauendes effektives Materialmodell vorgestellt.
Frostschädigung von Zementstein
Damage of cement paste due to frost
Wriggers, P. (author) / Hain, M. (author)
Der Bauingenieur ; 82 ; 479-486
2007
8 Seiten, 9 Bilder, 5 Tabellen, 15 Quellen
Article (Journal)
German
Zementart , Baustoff , Frosteinwirkung , Frostschaden , analytische Untersuchung , Mikrostruktur , Materialeigenschaft , Phasenumwandlung , Makrostruktur , Simulation , Modellmethode , Simulationsmodell , elastische Eigenschaft , Elastizität , statistische Analyse , stochastisches Modell , Finite-Elemente-Methode , Homogenisierung , Hydratation , numerische Simulation , Schädigung
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