Aufsatz: Neue Ansätze zur Vermeidung einer schädigenden AlkaliKieselsäure-Reaktion (AKR) in Beton für Fahrbahndecken – Fraunhofer IRB

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Neue Ansätze zur Vermeidung einer schädigenden AlkaliKieselsäure-Reaktion (AKR) in Beton für Fahrbahndecken

Autor: Schäffel, Patrick
Quelle: Ibausil. 20. Internationale Baustofftagung, 12.-14. September 2018, Weimar, Bundesrepublik Deutschland. Tagungband 1
Seiten: 1241-1248
2018

Publikationslisten zum Thema:
Betonfahrbahndecke, Verkehrsfläche, Betonbauweise, Betoneigenschaft, Betonzusammensetzung, Ausgangsstoff, Zementgehalt, Alkaligehalt, Gesteinskörnung, Betonschaden, Schadensursache, Schädigungsmechanismus, Alkali-Kieselsäure-Reaktion, Schadensvermeidung, Alkalibeständigkeit, Widerstandsfähigkeit, Erhöhung, Zusatzmittel, Auswirkung, Wirksamkeit, Frischbetoneigenschaft, Schnellhärtung, Druckfestigkeit, Festigkeitsentwicklung, Frühfestigkeit, Ausbreitmaß, Rohdichte, Luftgehalt, Dehnung, Frost-Tausalz-Widerstand, Untersuchungsmethode, Versuchsdurchführung, Versuchsergebnis, concrete pavement surface, traffic area, concrete construction method, concrete property, concrete composition, raw material, cement content, alkali content, mineral aggregate, concrete damage, cause of damage, damage mechanism, alkali silicic acid reaction, damage prevention, alkali stability, resistance, rise, admixture, effect, effectiveness, rapid hardening, compressive strength, strength development, early strength, flow consistency, bulk density, air content, strain, frost de-icing salt resistance, investigation method, test procedure,

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Ultrahochleistungsbeton besitzt aufgrund seiner hohen Gefügedichte hervorragende Festigkeits- und Dauerhaftigkeitseigenschaften. Die optimierte hohlraumarme Kornpackung führt jedoch zu einem gegenüber Normalbeton weitaus spröderen Materialverhalten. Um die Duktilität der Betonmatrix zu erhöhen, werden dem Ultrahochleistungsbeton daher üblicherweise hochfeste Mikrodrahtfasern zugegeben. In der vorliegenden Arbeit wird auf Basis umfassender experimenteller Untersuchungen der Ersatz dieser Mikrodrahtfasern durch eine Mikrobewehrung untersucht. Nachteil des Einsatzes von Mikrodrahtfasern innerhalb der UHPC-Matrix stellt deren zufällige Ausrichtung und Verteilung dar. Zur Bemessung von Bauteilen aus mikrodrahtfaserbewehrtem UHPC wird daher aufgrund der Berücksichtigung der hohen Streuung und Unsicherheiten der Ansatz hoher Sicherheits- und Abminderungsfaktoren erforderlich. Die vorgestellte Mikrobewehrung in Mattenstruktur aus geschweißten Einzeldrähten wird vor dem Einfüllen des UHPC in die Schalung eingebaut und ist somit in Lage und Ausrichtung bekannt, was einen effizienten Einsatz ermöglicht. Auf Basis experimenteller Untersuchungen werden Materialmodelle definiert und ein Finite-Elemente-Modell entwickelt, welches in der Lage ist, das Trag- und Verformungsverhalten des mikrobewehrten UHPC realitätsnah abzubilden. In Analogie zum Stahlbetonbau wird ein Bemessungsmodell zur Bestimmung der Druck-, Zug- und Biegetragfähigkeit vorgestellt. Die entwickelten Bemessungstafeln zur Bemessung von Bauteilen mit Rechteckquerschnitt unter reiner Biegung berücksichtigen die Verwendung unterschiedlicher Stahlgüten. Die zugehörigen grafischen Hilfsmittel zur Bestimmung der erforderlichen Anzahl an Mikrobewehrungsmatten in Abhängigkeit von Maschenweite und Durchmesser erlauben eine einfache Dimensionierung des Verbundmaterials. Neben den Aspekten der Tragfähigkeit werden auch die Dauerhaftigkeitseigenschaften von mikro- und faserbewehrtem UHPC mit Hilfe des CDF Tests miteinander verglichen. Hinsichtlich der Abwitterung und inner

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