Anwendung von moderner Messtechnik zur Optimierung von Hochleistungsbeton fuer den Brandfall

Hochleistungsbeton weist eine hohe Festigkeit auf, die aber mit einer grossen Sproedigkeit verbunden ist. Wird Hochleistungsbeton einer Brandeinwirkung, zum Beispiel einem Brand im Tunnel mit einer Betoninnenschale ausgesetzt, so kann das zu erheblichen Schaedigungen im Betongefuege mit Rissbildungen und zu explosionsartigen Abplatzungen fuehren. Zur Vermeidung von Schaedigungen und Betonabplatzungen wird versucht, die Betonzusammensetzung hinsichtlich der Brandeinwirkungen zu optimieren. Da man die Mechanismen, die zu den Schaedigungen im Beton fuehren, noch nicht vollkommen versteht, wurden im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgesellschaft (DFG) gefoerderten Forschungsprojekts Untersuchungen mit verschiedenen zerstoerungsfreien Messverfahren durchgefuehrt, um den Kenntnisstand zu erweitern. Die Durchfuehrung und die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden vorgestellt. Eingesetzt wurden verschiedene Verfahren der zerstoerungsfreien Pruefung in Kombination mit numerischen Simulationen. Alle Versuche mit den verschiedenen zerstoerungsfreien Pruefverfahren erfolgten an Betonprobekoerpern mit den Abmessungen 70 x 70 x 30 Zentimeter und gleichem Versuchsaufbau. Die Versuchsreihen umfassten verschiedene Betonrezepturen und unterschiedliche Brandkurven. Beflammt wurden die Probekoerper mit Oelbrennern von der Unterseite aus. Die Untersuchungen zum Schaedigungsverlauf erfolgten mit den zerstoerungsfreien Pruefverfahren Schallemissionsanalyse, Ultraschall und Thermographie sowie mit Kombinationen dieser Verfahren und werden mit ihren Ergebnissen im Einzelnen dargestellt. In Verbindung mit numerischen Simulationen gelang es, Aussagen ueber den zeitlichen Verlauf der Schaedigungen bei Brandeinwirkung auf Beton zu gewinnen. Mit der Kombination von Ultraschallmessungen und Anwendung der Thermographie gelingt es zudem, die Schaedigungsprozesse zu lokalisieren. Wie schon bei frueheren Brandversuchen, die an anderen Stellen durchgefuehrt wurden, zeigte sich bei den Versuchen die positive Wirkung von zugegebenen Polypropylenfasern (PP-Fasern). Bei Probekoerpern mit PP-Fasern kam es im Gegensatz zu den Probekoerpern ohne diese Fasern nicht zu Abplatzungen. Das wird auf das Schmelzen der PP-Fasern bei Brandeinwirkungen zurueckgefuehrt. Dadurch werden Kanaele geschaffen, durch die der Wasserdampf entweichen kann, sodass es nicht zu kritischen Porenwasserdruecken mit der Folge von explosionsartigen Abplatzungen kommt.

  • Authors:
    • RICHTER, R
    • KRAPP, M J
    • GROSSE, C
  • Publication Date: 2013-7

Language

  • German

Media Info

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01492684
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Sep 11 2013 10:46AM