Cross-sectional strength gradients in high strength concrete columns: Fid-Bau Portal

Cross-sectional strength gradients in high strength concrete columns

Mak, S.L. / Attard, M.M. / Ho, D.W.S. / Darvall, P.LeP.

In großvolumigen Bauelementen können aufgrund von lokalen Unterschieden der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit, bedingt durch die Hydratationswärme, wechselnde Festigkeiten sowohl in vertikalen als auch in horizontalen Querschnitten auftreten. Dies kann sowohl beim Hydratisieren des Betons als auch im späteren Einsatz erfolgen. Hier werden Betone, die unter Verwendung von verschiedenen Portlandzementen sowie teilweise unter Zusatz von pyrolytischem Siliciumdioxid, als Silica Fume, hergestellt und zu Bauteilen mit Querschnitten von 400 mm mal 400 mm und 800 mm mal 800 mm und einer Höhe von 1200 mm gegossen. Die Formgebung erfolgt lagenförmig. Gemessen wird die Temperaturverteilung im Bauteil, zur Festigkeitsbestimmung werden Kerne gebohrt. Die Zylinderfestigkeiten an Laborproben liegen zwischen 40 und 115 MPa. Die stärksten Temperaturerhöhungen werden in der Mitte der 800 mm Betonsäulen mit mehr als 42 Cel gemessen, die niedrigsten Temperaturerhöhungen liegen an den Ecken mit 10 bis 20 Cel vor. In Säulen mit 400 mm Kantenlänge liegen die jeweiligen Temperaturerhöhungen nur halb so hoch. Aus den Temperaturgradienten resultieren unterschiedliche Festigkeiten über den Querschnitt. In der Mitte werden die jeweils höchsten Werte gemessen, an den Rändern liegt die Festigkeit um 7 bis 10 %, in einem Fall um 20 % unter den in der Mitte erhaltenen Werten. Diese Unterschiede beruhen auf der Ausbildung von thermisch bedingten Mikrorissen. Diese Ergebnisse müssen bei der Konstruktion großformatiger Bauteile berücksichtigt werden.