Ermüdungsverhalten von Carbonbeton unter Zugschwellbelastung

Fatigue behavior of carbon reinforced concrete under repeated tensile stress

Um textile Bewehrungen auch bei dynamisch beanspruchten Straßenbrücken anwenden zu können, müsste ihr Ermüdungsverhalten bekannt sein. Zu diesem Thema werden zwei Untersuchungen aus dem Forschungsprojekt „C3-Carbon Concrete Composite“ vorgestellt. Es handelt sich um die beiden Verbundforschungsvorhaben „Normung und Zulassung“ des Instituts für Massivbau der TU Dresden und „Dauerstand“ des Instituts für Massivbau der RWTH Aachen. Die Untersuchungen erfolgten an zwei verschiedenen Materialkombinationen (MK). Zum einen an einem grobmaschigen Carbontextil mit Epoxidharztränkung (MK EP) und zum anderen an einem engmaschigen Carbontextil mit Polyacrylattränkung (MK PA). Beide Materialien wurden Einstufenschwingversuchen bei Zugschwellbelastung unterzogen. Hierbei variierte man für verschiedene Unterspannungen die zugehörige Oberspannung. Aus den Ergebnissen wurden S-N-Kurven (auch Wöhlerkurven genannt) erstellt, bei denen die Spannungen (S) in Abhängigkeit von den Schwingspielen (N) aufgetragen werden. Für die Erstellung von S-N-Kurven im Zeitfestigkeitsbereich wendete man das Perlenschnurverfahren nach DIN 50100 an, mit dem die Lage und Neigung der Zeitfestigkeitsgeraden als Regressionsgerade gut abbildbar ist. Insgesamt sind die Untersuchungsergebnisse als positiv zu bewerten. Bei den Probekörpern der MK EP trat erst oberhalb einer Oberspannung von 80 Prozent das Versagen ein. Ein Einfluss der Unterspannungen konnte nicht festgestellt werden. Bei der MK PA erfolgte das Versagen bei niedrigeren Lastniveaus, allerdings mit weniger Streuungen der Lastwechselzahlen als bei der MK EP. Die untersuchten Oberspannungen liegen bei beiden MK weit auf der sicheren Seite. Eine wesentliche Erkenntnis ist, dass unterschiedliche Textilbewehrungen ein unterschiedliches Ermüdungsverhalten aufweisen, sodass das Ermüdungsverhalten von Carbonbeton nicht verallgemeinert werden kann. Es wird vermutetet, dass diese Unterschiede durch das Tränkungsmaterial hervorgerufen werden. Um eine sichere Bemessung zu ermöglichen sollten weitere Untersuchungen durchgeführt werden. ABSTRACT IN ENGLISH: During the last years, the number of bridges built out of or strengthened by carbon reinforced concrete increased. Therefore, its behavior under fatigue tensile loading gained in importance. However, corresponding systematical investigations are missing. In this paper, fatigue investigations on two different material combinations with epoxy respectively polyacrylate impregnated carbon textiles examined in tensile tests are presented. The investigations under repeated tensile stress took place at the Institute of Structural Concrete of RWTH Aachen University and the Institute of Concrete Structures of TU Dresden. On the basis of the test results S‐N‐curves could be determined and the fatigue strengths could be evaluated. Although both textile reinforcements show a quite different material behavior, the results are pleasing. (A)

  • Availability:
  • Authors:
    • Wagner, J
    • Spelter, A
    • Hegger, J
    • Curbach, M
  • Publication Date: 2020-9

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 710-9
  • Serial:

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01774556
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Sep 11 2020 8:38AM