A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Optimierung der Porenstruktur von Porenbeton durch numerische Modellierung
Die Festigkeit von Porenbeton wird im wesentlichen durch die Menge der eingebrachten Luftporen bestimmt. Dabei beeinflußt die Wahl der verwendeten Al-Pulver deren Porenradienverteilung. Eine Steigerung der Porosität ist aufgrund erhöhter Anforderungen an die Wärmedämmung von Porenbeton erwünscht und möglich. Jedoch muß ein Verlust an mechanischer Festigkeit in Kauf genommen werden, der durch die Optimierung der eingebrachten Porenstruktur minimiert werden soll. Zur Berechnung der Festigkeit von Porenbeton wird die komplexe Struktur auf die makroskopischen Luftporen und eine spröde Matrix mit mikroskopischen Fehlern vereinfacht. Mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode und der multiaxialen Weibull Theorie erfolgt daraus die Bestimmung der Versagenswahrscheinlichkeit und damit der Festigkeit der porösen Struktur. Die Berechnungen für geordnete und zufällig verteilte Poren ergaben einen Einfluß der Porenradienverteilung auf die Festigkeit von Porenbeton ab einer Porosität von ca. 0.3. Der Einfluß ist dabei stark vom Weibull-Parameter m des Matrixmaterials abhängig. Experimentelle Ergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung mit berechneten Festigkeits-Porositäts Verläufen.
Optimierung der Porenstruktur von Porenbeton durch numerische Modellierung
Die Festigkeit von Porenbeton wird im wesentlichen durch die Menge der eingebrachten Luftporen bestimmt. Dabei beeinflußt die Wahl der verwendeten Al-Pulver deren Porenradienverteilung. Eine Steigerung der Porosität ist aufgrund erhöhter Anforderungen an die Wärmedämmung von Porenbeton erwünscht und möglich. Jedoch muß ein Verlust an mechanischer Festigkeit in Kauf genommen werden, der durch die Optimierung der eingebrachten Porenstruktur minimiert werden soll. Zur Berechnung der Festigkeit von Porenbeton wird die komplexe Struktur auf die makroskopischen Luftporen und eine spröde Matrix mit mikroskopischen Fehlern vereinfacht. Mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode und der multiaxialen Weibull Theorie erfolgt daraus die Bestimmung der Versagenswahrscheinlichkeit und damit der Festigkeit der porösen Struktur. Die Berechnungen für geordnete und zufällig verteilte Poren ergaben einen Einfluß der Porenradienverteilung auf die Festigkeit von Porenbeton ab einer Porosität von ca. 0.3. Der Einfluß ist dabei stark vom Weibull-Parameter m des Matrixmaterials abhängig. Experimentelle Ergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung mit berechneten Festigkeits-Porositäts Verläufen.
Optimierung der Porenstruktur von Porenbeton durch numerische Modellierung
Schneider, T. (author) / Greil, P. (author) / Schober, G. (author)
Werkstoffwoche, 1998 ; 7 ; 781-786
1999
6 Seiten, 8 Bilder, 9 Quellen
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