Modell zur Vorhersage des Eindringverhaltens von organischen Flüssigkeiten in Beton. – Fraunhofer IRB

Modell zur Vorhersage des Eindringverhaltens von organischen Flüssigkeiten in Beton
Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Band 446
Massimo Sosoro
Hrsg.: Deutscher Ausschuss für Stahlbeton e.V. -DAfStb-, Berlin;
1995, 85 S.,
Beuth
ISBN 978-3-410-65646-3
versandfertig in ca. 10 bis 12 Werktagen

Die vorliegende Arbeit beinhaltet Untersuchungen zum Eindringverhalten verschiedener organischer Flüssigkeiten in Betone unterschiedlicher Zusammensetzung. Aufgrund von experimentellen Ergebnissen und theortischen Betrachtungen wird ein Modell entwickelt, das bei Kenntnis der Flüssigkeits- und Betonparameter erlaubt, das in den Beton kapillar eindringende Flüssigkeitsvolumen und die Eindringtiefe in Abhängigkeit von der Zeit vorauszusagen. Die wichtigsten Flüssigkeitsparameter sind die Grenzflächenspannung zu Luft und die dynamische Viskosität. Gesamtporosität, mittlere Porenradius und Feuchtegehalt des Betons bestimmen von der Probekörperseite her das Eindringverhalten. Die Untersuchungen wurden an Probekörpern durchgeführt, die an den Mantelflächen mit einer Epoxidharzbeschichtung versehen waren. Dieses ermöglichte ein eindimensionales Eindringen der Flüssigkeiten. Das in die Probekörper eindringende Flüssigkeitsvolumen wurde durch Wägung ermittelt. Neben der üblichen visuellen Bestimmung der Eindringtiefe der Flüssigkeiten nach dem Spalten der Probekörper wurde ein thermographisches Verfahren angewendet, das die Abkühlung der Spaltfläche aufgrund der Verdunstung der Flüssigkeit ausnutzt.

EUR 17.20 (* inkl. MwSt.)

Publikationslisten zum Thema:
Betoneigenschaft, Flüssigkeit, Eindringung, Eindringtiefe, Kapillarität, Modell, Messung, Porosität, Feuchtigkeit, Eindringverhalten, Vorhersage, Flüssigkeitsbewegung, Organisch, Versuch, Flüssigkeitstransport,

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Der Autor stellt die Leistungsfähigkeit verschiedener Verfahren, wie z.B. Impuls-Radar und Ultraschallecho, dar und führt für die schnelle automatisierte Messung am Bauwerk die Konzeption eines Baustellenscanners weiter. Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zeigt, dass für zahlreiche Beispiele die Kosteneinsparung, die sich aus der Anwendung der zerstörungsfreien Verfahren ergibt, konkret ausgerechnet werden kann. Damit schafft er eine Basis für eine wirtschaftliche, erfolgreiche Anwendung zerstörungsfreier Prüfverfahren.

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Ralph Holst, Doreen Streicher, Andre Gardei, Christoph Kohl, Jens Wöstmann, Herbert Wiggenhauser
Scannende Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung für Brückenbauwerke
Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen - Brücken- und Ingenieurbau, Band 48
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Die Bauwerke der Bundesfernstraßen (Brücken, Tunnel, Lärmschutzwände) sind gemäß DIN 1076 regelmäßig zu überprüfen. Bei der alle sechs Jahre stattfindenden Hauptprüfung sind diese Bauwerke handnah zu untersuchen und die Schäden nach Standsicherheit, Verkehrssicherheit und Dauerhaftigkeit zu bewerten. Allerdings lassen sich versteckte Schäden bzw. Ursachen von sichtbaren Schäden nicht immer erkennen. Aus diesem Grund sind in den vergangenen Jahren verstärkt Anstrengungen auf dem Gebiet der zerstörungsfreien Prüfverfahren (ZfP) im Bauwesen unternommen worden. Hierbei haben die Verfahren Radar, Impact-Echo und Ultraschall ihre prinzipielle Einsatzfähigkeit zur Schadenserkundung bzw. -Bewertung bewiesen. Allerdings haben die einzelnen Verfahren ihre bestimmten Einsatzgrenzen bzw. Randbedingungen, die zu beachten sind. Zudem ist der Einsatz dieser Verfahren zur Untersuchung größerer Flächen sehr zeit- und personalintensiv und erzeugt zurzeit noch nicht unerhebliche Kosten. Aus diesem Grund hat die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung einen Baustellenscanner entwickelt, der es ermöglicht, automatisiert eine größere Fläche eines Bauwerks mit den o. a. Verfahren der ZfP zu untersuchen.

Hans-Peter Gatz, Bert Quaas
Ergänzende Untersuchungen zur Bestimmung der Karbonatisierungstiefe und des Chloridgehaltes von Beton
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Mit dem weiterentwickelten Bohrverfahren der BASt können die Chloridgehalte und Karbonatisierungstiefen in Abhängigkeit von der jeweiligen Bohrlochtiefe bestimmt werden. Auf der Grundlage einer eingehenden Bestandsaufnahme ist die Abschätzung der Korrosionsgefährdung der Bewehrung in Bauwerken möglich, lange bevor es zu tatsächlichen Korrosionsschäden und Betonzerstörungen kommt. Mit dieser nahezu zerstörungsfreien Prüfung lassen sich sowohl Profile des Chloridgehaltes, der Karbonatisierung und der Chlorideindringtiefe von Bauwerken aufzeichnen als auch die für die Dauerhaftigkeit des Bauwerks maßgeblichen Spitzenwerte bestimmen. Durch Bohren in einem ausreichend dichten Raster kann der Zustand des gesamten Bauwerks beschrieben werden. Die Bohrlöcher mit rund 18 mm Durchmesser werden im Anschluss an die Untersuchung mit einem quellfähigen Mörtel wieder dicht geschlossen, so dass keine Beeinträchtigung der Dauerhaftigkeit und des optischen Erscheinungsbildes des Bauwerks entsteht.

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Fließverhalten von Flüssigkeiten in durchgehend gerissenen Betonkonstruktionen
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Es wird das Fließverhalten verschiedener Flüssigkeiten in durchgehend gerissenen Betonkonstruktionen (Trennrisse, Biegerisse mit vorgeschädigter Druckzone) sowohl versuchstechnisch als auch theoretisch untersucht. Dabei wird vor allem das Eindringverhalten in Risse, aber auch ein sich eventuell einstellender stationärer Durchfluß nach Durchdringen der gesamten Bauteildicke genauer betrachtet. Es zeigt sich, daß das Fließverhalten vorwiegend von der Rißbreite bzw. dem Rißbreitenverlauf über die Bauteilhöhe, aber auch von flüssigkeitsspezifischen Kenngrößen sowie dem Druckgradienten während der Beaufschlagung abhängt. Auf Grund der gewonnenen Erkenntnisse kann der Dichtigkeitsnachweis für durchgehend gerissene Betonbauteile bei Flüssigkeitsbeaufschlagung auf die Beschreibung des Eindringverhaltens in Trennrisse zurückgeführt werden. Für die jeweils anzusetzende Trennrißbreite wird eine formelmäßige Beziehung in Abhängigkeit von der Belastung der Konstruktion angegeben.

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Ein durchgängiges Ingenieurmodell zur Bestimmung der Querkrafttragfähigkeit im Bruchzustand von Bauteilen aus Stahlbeton mit und ohne Vorspannung der Festigkeitsklassen C12 bis C115
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In der vorliegenden Arbeit wird ein Ingenieurmodell vorgestellt, welches die Querkrafttragfähigkeit von Bauteilen mit und ohne Schubbewehrung sowie mit und ohne Längsvorspannung aus Stahlbeton der Festigkeitsklassen C12 bis C115 im Bruchzustand durchgängig beschreibt. Es besteht aus drei unabhängigen Teilmodelln, die beliebig miteinander kombiniert werden können, einem Betontraganteil, einem Schubbewehrungsanteil und dem Traganteil einer Längsvorspannung. Die Querkrafttragfähigkeit des Betontraganteils errechnet sich in Abhängigkeit von der Trägerschlankheit, wobei drei Versagensbereiche des schlanken, des gedrungenen und des im Übergangsbereich befindlichen Trägers unterschieden werden. Außer der Schlankheit beeinflussen noch die Betongüte, der Längsbewehrungsgrad und die Bauhöhe maßgeblich die Tragfähigkeit. Der zweite Traganteil wird von einer Schubbewehrung geleistet, die nach einem Fachwerkmodell mit unter 45 Grad geneigten Druchstreben arbeitet. Den dritten Traganteil leistet eine Längsvorspannung, die zum einem bei ausmittiger Anordnung den Querkraftwiderstand des Trägers durch Ausbildung eines Druckbogens erhöht und zum andern die vorhandenen schießen Hauptzugspannungen durch Längsdruckspannungen reduziert, was eine Erhöhung der Schrägrißlast bewirkt. Die Nachrechnung von über 1500 Versuchen belegt die Güte dieses Modells und führt schließlich zur Entwicklung eines Bemessungsmodells.

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Tragverhalten von randfernen Kopfbolzenverankerungen bei Betonbruch
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In der vorliegenden Arbeit wurden für randferne Kopfbolzenverankerungen unter zentrischer und exzentrischer Zuglastung sowie bei Querlast mit und ohne Biegebeanspruchung an der Ankerplatte Tragmodelle bei Betonbruch im ungerissenen Beton entwickelt. Sie basiert auf eingehenden Analysen von bisher erzielten experimentellen und numerischer Untersuchungsergebnissen und auf bruchmechanischen Grundlagen. Dabei wurde der Trag- und Bruchmechanismus von Verankerungen wirklichkeitsnah berücksichtigt. Die mit Hilfe dieser Modelle abgeleiteten Rechenbeziehungen zur Bestimmung von Betonbruchlasten wurden durch die Nachrechnung von Ergebnissen von umfangreichen der Literatur entnommenen und eigenen Versuchen überprüft und bestätigt. Anschließend wurden vereinfachte und anwenderfreundliche Gleichungen für die Bemessung mit einer für die Praxis ausreichenden Genauigkeit erarbeitet.

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Zeitschriftenartikel

Nachhaltig bauen mit Beton (kostenlos)
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Störman, Jan;
"Marmor des 20. Jahrhunderts". Dipl.-Ing. Arch. BDA Jan Störmer zum Thema "Beton"
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Adam, Michel;
Architektonische Gesichtspunkte von Sichtbetonfassaden (kostenlos)
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