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Ultrahochfester Beton unter Teilflächenbelastung
Anhand der durchgeführten insgesamt 244 Versuche an Probekörpern, die einer Teilflächenbelastung ausgesetzt wurden, konnten sehr aufschlussreiche Erkenntnisse über das Tragverhalten ultrahochfester Betone gewonnen werden. Dabei wurden 2 ultrahochfeste Betone unbewehrt sowie faser- und wendelbewehrt getestet und zu Vergleichszwecken in einer geringen Versuchsanzahl auch einen weiteren ultrahochfesten Beton und ein hochfester Beton jeweils unbewehrt und wendelbewehrt. Sowohl für den unbewehrten Beton als auch für den faser- und wendelbewehrten Beton ergibt sich eine eindeutige Proportionalität zur Wurzel des Flächenverhältnisses aus Belastungs- und Querschnittsfläche. Die Zusammensetzung des ultrahochfesten Betons hat einen entscheidenden Einfluss auf die maximal aufnehmbare Teilflächenlast. Die etwas bessere Kornverzahnung und die größere Eigenfestigkeit und -steifigkeit der Gesteinskörnung eines grobkörnigeren ultrahochfesten Betons (mit Basaltsplitt) führen zu höheren Werten im Vergleich zu einem feinkörnigen Beton (RPC). Ein höheres Betonalter führt neben der Erhöhung der Festigkeit auch zu einer ansteigenden Sprödigkeit des Betons. Aufgrund der hohen Sprödigkeit versagt das Material bereits bei einem sehr frühen Zeitpunkt der Rissbildung, so dass die Zunahmen der Festigkeiten mit dem Betonalter nicht im gleichen Maße auch für die aufnehmbaren Teilflächenlasten gelten. Diese Abhängigkeiten vom Betonalter zeigten sich auch bei den faser- und wendelbewehrten ultrahochfesten Betonen. Die reduzierte Sprödigkeit aufgrund der Stahlfasern bewirkte eine ähnliche Rissentwicklung für beide Betonalter. Eine Stahlfaserbewehrung bewirkt sowohl eine Steigerung der Erstrissspannungen als auch der Höchstspannungen. Aufgrund der begrenzten Faserlänge und der damit verbundenen schlechteren Rissvernähung bei steigender Rissbreite traten bei den durchgeführten Versuchen größere Rissbreiten im Vergleich zur Verwendung einer Wendelbewehrung auf. Diese Rissentwicklung zeigte sich allerdings erst deutlich nach dem Erreichen der Höchstspannungen, die Rissbreiten im Bereich der Höchstlast waren für beide Bewehrungsarten sehr ähnlich. Durch die gleichzeitige Bewehrung des Lasteinleitungsbereiches mit Wendel- und Faserbewehrung konnte sowohl die Erstrisslast erhöht als auch die Maximallast gesteigert werden. Die Kombinationsbewehrung wirkte sich außerdem positiv auf die Rissbildung aus. Die Zugfestigkeit des Betons hat einen entscheidenden Einfluss auf das Tragvermögen unter Teilflächenbelastung. Der Eingang von Druck- und Zugfestigkeit in eine Berechnungsformel, wie es in einigen Berechnungsansätzen bereits gegeben ist, kann das tatsächliche Tragverhalten besser widerspiegeln. Da die Bestimmung der Zugfestigkeit allerdings sehr aufwendig ist bzw. diese in der Entwurfsphase eines Bauwerkes noch nicht immer bekannt ist, hat eine relativ einfache Berechnungsformel mit Bezug auf die Druckfestigkeit ebenfalls Vorteile. Für die Kombinationsbewehrung aus Wendel- und Faserbewehrung kann die Berechnungsformel wie für faserbewehrten Beton verwendet werden. Für die Berücksichtigung der tendenziell höheren Tragfähigkeit in einem eigenen Ansatz ist eine höhere Anzahl von Versuchsergebnissen mit Verwendung einer Kombinationsbewehrung notwendig.
Ultrahochfester Beton unter Teilflächenbelastung
Anhand der durchgeführten insgesamt 244 Versuche an Probekörpern, die einer Teilflächenbelastung ausgesetzt wurden, konnten sehr aufschlussreiche Erkenntnisse über das Tragverhalten ultrahochfester Betone gewonnen werden. Dabei wurden 2 ultrahochfeste Betone unbewehrt sowie faser- und wendelbewehrt getestet und zu Vergleichszwecken in einer geringen Versuchsanzahl auch einen weiteren ultrahochfesten Beton und ein hochfester Beton jeweils unbewehrt und wendelbewehrt. Sowohl für den unbewehrten Beton als auch für den faser- und wendelbewehrten Beton ergibt sich eine eindeutige Proportionalität zur Wurzel des Flächenverhältnisses aus Belastungs- und Querschnittsfläche. Die Zusammensetzung des ultrahochfesten Betons hat einen entscheidenden Einfluss auf die maximal aufnehmbare Teilflächenlast. Die etwas bessere Kornverzahnung und die größere Eigenfestigkeit und -steifigkeit der Gesteinskörnung eines grobkörnigeren ultrahochfesten Betons (mit Basaltsplitt) führen zu höheren Werten im Vergleich zu einem feinkörnigen Beton (RPC). Ein höheres Betonalter führt neben der Erhöhung der Festigkeit auch zu einer ansteigenden Sprödigkeit des Betons. Aufgrund der hohen Sprödigkeit versagt das Material bereits bei einem sehr frühen Zeitpunkt der Rissbildung, so dass die Zunahmen der Festigkeiten mit dem Betonalter nicht im gleichen Maße auch für die aufnehmbaren Teilflächenlasten gelten. Diese Abhängigkeiten vom Betonalter zeigten sich auch bei den faser- und wendelbewehrten ultrahochfesten Betonen. Die reduzierte Sprödigkeit aufgrund der Stahlfasern bewirkte eine ähnliche Rissentwicklung für beide Betonalter. Eine Stahlfaserbewehrung bewirkt sowohl eine Steigerung der Erstrissspannungen als auch der Höchstspannungen. Aufgrund der begrenzten Faserlänge und der damit verbundenen schlechteren Rissvernähung bei steigender Rissbreite traten bei den durchgeführten Versuchen größere Rissbreiten im Vergleich zur Verwendung einer Wendelbewehrung auf. Diese Rissentwicklung zeigte sich allerdings erst deutlich nach dem Erreichen der Höchstspannungen, die Rissbreiten im Bereich der Höchstlast waren für beide Bewehrungsarten sehr ähnlich. Durch die gleichzeitige Bewehrung des Lasteinleitungsbereiches mit Wendel- und Faserbewehrung konnte sowohl die Erstrisslast erhöht als auch die Maximallast gesteigert werden. Die Kombinationsbewehrung wirkte sich außerdem positiv auf die Rissbildung aus. Die Zugfestigkeit des Betons hat einen entscheidenden Einfluss auf das Tragvermögen unter Teilflächenbelastung. Der Eingang von Druck- und Zugfestigkeit in eine Berechnungsformel, wie es in einigen Berechnungsansätzen bereits gegeben ist, kann das tatsächliche Tragverhalten besser widerspiegeln. Da die Bestimmung der Zugfestigkeit allerdings sehr aufwendig ist bzw. diese in der Entwurfsphase eines Bauwerkes noch nicht immer bekannt ist, hat eine relativ einfache Berechnungsformel mit Bezug auf die Druckfestigkeit ebenfalls Vorteile. Für die Kombinationsbewehrung aus Wendel- und Faserbewehrung kann die Berechnungsformel wie für faserbewehrten Beton verwendet werden. Für die Berücksichtigung der tendenziell höheren Tragfähigkeit in einem eigenen Ansatz ist eine höhere Anzahl von Versuchsergebnissen mit Verwendung einer Kombinationsbewehrung notwendig.
Ultrahochfester Beton unter Teilflächenbelastung
Klotz, Sven (author)
2008
246 Seiten, 236 Bilder, 73 Tabellen, 82 Quellen
Theses
German
Ultrahochfester Beton unter Teilflächenbelastung
TIBKAT | 2008
|Hochfester Beton unter Teilflächenbelastung
Online Contents | 1998
|Hochfester Beton unter Teilflächenbelastung
Tema Archive | 1998
|Ultrahochfester Beton unter Teilflächenbelastung
UB Braunschweig | 2008
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