Interfacial degradation in fibre-reinforced cement-based composites: Fid-Bau Portal

Interfacial degradation in fibre-reinforced cement-based composites

Zhang, Jun / Stang, H.

Faserverstärkte Betonwerkstoffe haben gute Rißbeständigkeit, Druckfestigkeit und Abriebfestigkeit. Wenig bekannt ist bisher zum Ermüdungsbruchverhalten. Es scheinen aber zwei wichtige Mechanismen bestimmend zu sein. Einmal bestimmt die Ermüdung das Wachstum von Matrixrissen als Funktion des Spannungsintensitätsfaktors. Zum anderen hat die Faserverbrückung Einfluß auf die Zone hinter dem Matrixriß. Der Abbau der Faserverbrückung ist eine Funktion der Belastungszyklen. Es wurde die verbrückende mechanische Spannung eines mit Stahlfasern verstärkten Betons unter Zugermüdung untersucht. Es konnte gezeigt werden, daß die maximale Verbrückungsspannung mit zunehmender Zahl der Belastungszyklen abnimmt. Nach fünf Zyklen fiel die Spannung stark ab, um dann zunehmend einen linearen Verlauf anzunehmen. Die normalisierte Spannung entspricht dem Verhältnis von maximaler Verbrückungsspannung und Spannung während des ersten Zyklus. Daraus kann geschlossen werden, daß mit zunehmender maximaler Rißbreite der Spannungsabbau zunächst zunimmt und nach einem Maximum wieder abnimmt. Faserbrüche konnten nicht nachgewiesen werden. Daher ist der Abbau der Verbrückungsspannung das Ergebnis der Ermüdungsschädigung an der Grenzfläche zwischen Faser und Matrix. Dabei handelt es sich um Abriebsvorgänge während der Belastung.