Mixed mode fracture of cementitious bimaterial interfaces; Part I: Experimental results: Fid-Bau Portal

Mixed mode fracture of cementitious bimaterial interfaces; Part I: Experimental results

Slowik, V. / Chandra Kishen, J.M. / Saouma, V.E.

Die Grenzschicht zwischen einer Betonstaumauer und dem felsigen Untergrund ist ein möglicher Ausgangspunkt von Rissen, die zur Leckage und zur Verminderung der Standsicherheit führen können. Zu den verschiedenen Materialeigenschaften kommt ein mehrachsiges Spannungsfeld, welches durch die Überlagerung von durch den Wasserdruck verursachten Schubspannungen und Normalspannungen infolge der Gewichtskraft der Staumauer entsteht. Die Prüfvorrichtung besteht aus einer servohydraulischen 1000 kpsi Prüfmaschine, die durch zwei zusätzliche horizontal angeordnete Prüfzylinder mit 120 kpsi und 150 kpsi ergänzt wurde. Als Meßgrößen wurden die Kerbaufweitung, die Rißuferverschiebung und die eingeleiteten Kräfte registriert. Die Proben 762 mm hoch, 508 mm lang und 254 mm dick bestanden aus einem hochfesten Beton, der den Felsen simulierte und einem normalfesten Beton, der der Staumauer entspricht. Insgesamt wurden 8 Tests in zwei Serien mit unterschiedlichen Verhältnissen zwischen vertikaler und horizontaler Belastung durchgeführt. Bei einer Serie waren die horizontal eingeleiteten Kräfte unterschiedlich groß, so daß zusätzlich zur Scherspannung ein Moment eingeleitet wurde. Dabei wurde eine Rißöffnung von 0,08 bis 0,2 mm bei maximaler Vertikalkraft ermittelt. Die zweite Serie wurde mit gleich großen horizontalen Kräften durchgeführt um die für eine numerische Simulation erforderlichen Scherparameter zu bestimmen. Eine Rißöffnung war nicht meßbar. Bei hohen Scherspannungsanteilen wurde der Riß aus der Grenzschichtebene in den Felsen abgelenkt.