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Aufsätze aus Sammelbänden

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Einfluss der Prüfkörpergeometrie auf das Zugtragverhalten von zementgebundenen Betonen


Autor: Kalthoff, Matthias; Gilleßen, Felix; Raupach, Michael; Schmidt, Simo; Kiesewetter-Marko, Caroline; Brecher, Christian
Quelle: Ibausil. 20. Internationale Baustofftagung, 12.-14. September 2018, Weimar, Bundesrepublik Deutschland. Tagungband 1
Seiten: 1115-1122
2018
 

Publikationslisten zum Thema:
Zementbeton, Normalbeton, Stahlfaserbeton, Ultrahochleistungsbeton, Betonzusammensetzung, Zugbeanspruchung, Belastung(zentrisch), Betoneigenschaft, Betonzugfestigkeit, Zugfestigkeit, Zugtragverhalten, Tragverhalten, Prüfung, Prüfmethode, Zugversuch, Prüfergebnis, Versuchsergebnis, Beeinflussung, Einflussgröße, Prüfkörper, Geometrie, Untersuchungsmethode, Belastungsversuch, Versuchsdurchführung, Prüfverfahren, Bewertung, cement concrete, normal concrete, steel fibre concrete, concrete composition, subjection to tension, load (central), concrete property, concrete tensile strength, tensile strength, tensile loadbearing behavior, load-bearing behaviour, test, test method, tension test, test result, test result, influence, factor of influence, test specimen, geometry, investigation method, loading test, test procedure, test method,
 



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Quelle: Ibausil. 20. Internationale Baustofftagung, 12.-14. September 2018, Weimar, Bundesrepublik Deutschland. Tagungband 1

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Der Schutz und die Instandsetzung von Betonbauteilen haben im Bereich von Parkhäusern und Tiefgaragen aufgrund der dort herrschenden Beanspruchungen eine besondere Bedeutung. Dies gilt vorrangig für die Instandhaltung von solchen Parkdecks, die direkt befahren sind, da diese erheblichen Beanspruchungen aus Chloriden in Kombination mit wechselnd nassen und trockenen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind. Wichtigste Voraussetzung für die sachkundige Planung von Instandsetzungsmaßnahmen ist die Ist-Zustandserfassung der betroffenen Betonbauteile. Dazu gehört nicht nur die Aufnahme von augenfälligen Schadensbildern, sondern auch die eingehende Untersuchung von schadensträchtigen Betonbauteilen. Diese wird üblicherweise mittels einer Kombination aus zerstörungsfreien und zerstörungsarmen Prüfverfahren durchgeführt. Welche Verfahren und Verfahrenskombinationen sind für eine Ist-Zustandserfassung von Betonbauteilen geeignet und haben sich in der Praxis bewährt? Was ist bei ihrer Durchführung zu beachten und wie sind die Prüfergebnisse zu beurteilen? Das Heft geht diesen Fragen nach und gibt entsprechende Antworten beziehungsweise liefert Ansätze für Problemlösungen. Die Beiträge wurden von Autoren erarbeitet, die bei den vom DBV jährlich bundesweit veranstalteten Arbeitstagungen zur Betoninstandsetzung referierten.


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Der spezifische elektrische Widerstand von Beton korreliert mit unterschiedlichen dauerhaftigkeitsrelevanten Eigenschaften und ermöglicht so eine Beurteilung des Bauteilzustands. Die Zuverlässigkeit einer solchen Aussage hängt einerseits von der Genauigkeit der Bestimmung spezifischer Widerstände und andererseits von der Korrelation der spezifischen Widerstände mit Materialeigenschaften ab. Stahlbeton ist ein heterogener Baustoff, dessen bisherige integrale Betrachtung bei der Bestimmung des spezifischen Widerstands zu Fehlinterpretationen führen kann. Vor allem der Einfluss leitfähiger Betonstähle kann bei den üblichen bauwerksdiagnostischen Verfahren erheblich sein. Um dies zu berücksichtigen wird die Widerstandsverteilung im Beton betrachtet und mithilfe der, aus der Geophysik bekannten, elektrischen Widerstandstomographie ermittelt. Zur Untersuchung der Anwendbarkeit des Verfahrens werden für Stahlbetonbauteile geeignete Sonden entwickelt und Messungen an parametrisch variierten Prüfkörpern durchgeführt. Im Fokus der Untersuchungen stehen hierbei u. a. der Einfluss der Bewehrung und oberflächennaher leitfähiger Schichten. Zudem wird der Einfluss maßgeblicher Eigenschaften auf das Impedanzspektrum mittels Spektral Induzierter Polarisationsmessungen untersucht und unterschiedlichen Frequenzbereichen zugeordnet. Zur Korrelation spezifischer Betonwiderstände mit Sättigungsgraden und Porenstrukturparametern wird die Anwendbarkeit von Archies Gleichungen untersucht. Hierbei werden zunächst die Vorteile gegenüber des üblicherweise im Bauwesen verwendeten logarithmischen Ansatzes gezeigt und die Aussagefähigkeiten einzelner Parameter hinsichtlich der Porenstruktur untersucht. Weiterhin wird über eine Modifikation von Archies zweiter Gleichung ein neuer Parameter eingeführt, der Rückschlüsse über den kritischen Sättigungsgrad ermöglicht, unterhalb dessen kein Ladungstransport mehr stattfindet.


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Erarbeitung von materialspezifischen Widerstandskennwerten für die Verbundfugenbemessung von Stahlfaserspritzbetonergänzungen im Hinblick auf das nationale Anwendungsdokument zu DIN EN 14487 und DIN EN 14488. Abschlussbericht
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Bauforschung, Band T 3364
2019, 104 S., 45 Abb. u. 32 Tab., Softcover
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Im Rahmen der Forschungsarbeit wird die Tragfähigkeit der Verbundfuge von unbewehrten Stahlfaserspritzbetonergänzungen experimentell sowie numerisch untersucht. Die Bewertung der Schubfestigkeit der unbewehrten Verbundfuge erfolgt durch kleinformatige Probekörper ohne Fugennormalspannung und mit Fugennormalspannung. Dabei wird der Einfluss der Oberflächenvorbehandlung, des Betonuntergrundes und des Fasergehaltes bei verschiedenen Rautiefen unter Verwendung von verschiedenen, praxisüblichen Spritzbetonmischungen untersucht. Des Weiteren werden die zwangsspannungsinduzierenden Schwindverformungen für unterschiedliche Spritzbetonmischungen ermittelt. Die statistische Auswertung der durchgeführten Kleinkörperversuche ohne Fugennormalspannung zeigt, dass bei der verwendeten Fasergeometrie mit den Bemessungsansätzen der Adhäsionstragfähigkeit nach (DIN EN 1992-1-1:2011-01) in Verbindung mit (DIN EN 1992-1-1/NA:2013-04) für Bauteile, die nachträglich mit Spritzbeton bzw. unbewehrten Stahlfaserspritzbeton ergänzt werden, unter sorgfältiger Nachbehandlung ein ausreichendes Sicherheitsniveau für Fugen der Rauheitskategorie rau, verzahnt und spritzrau erreicht wird.


Untersuchungsbericht zum Tragverhalten von Kopfbolzen in Leichtbeton
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Untersuchungsbericht zum Tragverhalten von Kopfbolzen in Leichtbeton
Bauforschung, Band T 3361
2018, 132 S., 27 Abb. u. 9 Tab., Softcover
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Pro Jahr werden etwa 1,5 Mio. m3 Leichtzuschlag überwiegend im Baubereich verarbeitet. Verankerungen in Normalbeton sind bereits mit der Einführung von ETAG 001 systematisch untersucht und bemessen worden. Für Verankerung in Leichtbeton hingegen gibt es derzeit weder eine Bemessungsvorschrift noch Zulassungen. Eine direkte Übertragung der Erkenntnisse aus Normalbeton auf Verankerungen in Leichtbeton ist aber aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzung und des Last-Verformungsverhaltens nicht möglich. Die grundsätzlichen Tragmechanismen sind an Kopfbolzen in gefügedichtem Leichtbeton erforscht worden, da Kopfbolzen ein klares Verhalten in Bezug auf die Lastübertragung zeigen. Durch die geringe Lastübertragungsfläche entstehen allerdings hohe Spannungen, die den Leichtbeton örtlich schädigen können und daher zu vergrößerten Verformungen führen.


Bewertung der Umweltverträglichkeit von Zementsuspensionen
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Im Sinne des Grundsatzpapiers "Grundsätze zur Bewertung der Auswirkung von Bauprodukten auf Boden und Grundwasser" ist die Verträglichkeit eines Baustoffs für Boden und Grundwasser bei der bauaufsichtlichen Zulassung nachzuweisen. Für Zementsuspensionen wurde der inverse Säulenversuch nach Schössner als Prüfverfahren ausgewählt, allerdings werden mit diesem Versuch überproportional große Mengen an Inhaltsstoffen ausgewaschen. Dies wurde bereits in Vorprojekten festgestellt und als Alternative ein Frischbetonstandtest vorgeschlagen. Bisher konnte in den zuständigen Gremien jedoch keine Einigung zur Prüfung von Zementsuspensionen erzielt werden. Daher wurden in diesem Projekt nochmals vergleichende Untersuchungen durchgeführt und die Datenbasis vergrößert, um die Bandbreite der kommerziellen Produkte in Deutschland abzudecken.


Neufassung der Richtlinie Belastungsversuche an Betonbauwerken. Abschlussbericht
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Neufassung der Richtlinie "Belastungsversuche an Betonbauwerken". Abschlussbericht
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2017, 75 S., 48 Abb. u. 7 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
 
 
Belastungsversuche stellen eine sichere und wirtschaftliche Methode zur Bewertung bestehender Tragwerke dar, wenn der Nachweis einer ausreichenden Sicherheit allein rechnerisch nicht erbracht werden kann. Die Durchführung von Belastungsversuchen ist seit 2000 durch die Richtlinie "Belastungsversuche an Betonbauwerken" des DAfStb geregelt. Diese Richtlinie basiert jedoch auf Forschungsarbeiten aus den 1980er und 1990er Jahren. Die Überarbeitung der Bewertungskriterien hinsichtlich ihrer praktischen Anwendbarkeit zur Detektion beginnender Schädigungen während des Versuches, die Gewährleistung der Passfähigkeit zur europäischen Normung und die Erarbeitung von Teilsicherheitsbeiwerten für Belastungsversuche sind die Hauptanliegen des Forschungsprojektes.


Eindringverhalten von Biodiesel in Beton
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Im Rahmen dieser Arbeit galt es das Eindringverhalten von Biodiesel in Beton unter besonderer Berücksichtigung der potentiellen betonangreifenden Eigenschaften von Biodiesel zu untersuchen. Beton wird durch eine Reihe organischer Verbindungen wie z.B. organische Säuren, Phenole in der Regel lösend angegriffen. Im Rahmen des Vorhabens galt es zu untersuchen, ob und unter welchen Bedingungen Betone mit Inhaltsstoffen und Abbauprodukten von Biodiesel reagieren, so dass lösende und/oder treibende Betonkorrosion als Folge einer Beaufschlagung von Betonen mit Biodiesel zu erwarten ist. Bei Beton handelt es sich um ein komplexes zweiphasiges alkalisches Medium, dessen reaktive Alkalität primär als wässrige Phase im Porensystem des Betons vorliegt (Porenwasser). Das Porensystem des Betons ist gleichzeitig der Transportweg für eindringende Flüssigkeiten. Sofern am Transportprozess beteiligt, ist die Alkalität der Gelphase der Gelporen relevant. Daneben sind in Beton potentiell alkalisch wirkende Inhaltsstoffe vorhanden (z.B. Portlandit), die bei Kontakt mit Wasser oder anderen lösenden polaren Verbindungen wirksam werden können.


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Breit, Wolfgang; Adams, Robert
Die neue DIN EN 13791 "Bewertung der Druckfestigkeit von Beton in Bauwerken und Bauwerksteilen". Zusammenfassung der wesentlichen Inhalte
Beton, 2020
Randl, Norbert; Steiner, Martin; Peyerl, Martin
Hochfester Aufbeton zur Tragwerksverstärkung. Teil 1: Kleinkörperversuche
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Compressive strength classes and performance classes of ultra-high-performance concrete (2)
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New possibilities for measuring the humidity of concrete using cable humidity sensors
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