Einfluss von Feuchtigkeit auf die Zug- und Biegezugfestigkeit von UHPC

Influence of moisture on tensile and flexural tensile strength of UHPC

Vorgestellt werden die Ergebnisse von Biegezug- und Oberflächenzugprüfungen (Haftzugprüfungen) von Betonprobekörpern aus Ultrahochfestem Beton (UHPC) und Hochfestem Beton (HPC) mit unterschiedlichen Feuchtegehalten, aus denen dann Empfehlungen für die Materialprüfung und die Bemessung abgeleitet werden. Die Zug- und Biegezugfestigkeiten sind für unbewehrte Betonbauteile, zum Beispiel Betonfahrbahnplatten, von entscheidender Bedeutung. Die Bemessung unbewehrter Betonbauteile stützt sich auf die labortechnisch ermittelten Materialparameter, die in der Praxis häufig nicht bestätigt werden konnten. Anhand von Versuchen wurde daher ermittelt, ob und wie sich unterschiedliche Feuchte im Beton und die Temperatur auf die Zug- und Biegezugfestigkeit von UHPC und HPC auswirken. Die Untersuchungen zum Einfluss der Feuchtigkeit erfolgten an Prismen und Platten aus zwei unterschiedlichen Betonmischungen. Eine feinkörnige HPC-Mischung und eine grobkörnige UHPC-Mischung. Bei beiden Betonrezepturen handelt es sich um in der Praxis erprobten selbstverdichtenden Beton. Die Ergebnisse zeigen einen deutlichen Einfluss der Feuchtigkeit auf die Biegezug- und Haftzugfestigkeit bei UHPC und HPC. Je feuchter die Probe ist, umso höher ist die Biegezugfestigkeit. Insgesamt gesehen konnte eine klare Abhängigkeit der Biegezug- und Zugfestigkeit vom Feuchtegehalt festgestellt werden. Dieses Verhalten ist auf eine geschädigte Randzone von circa fünf Millimetern zurückzuführen. Infolge von Mikrorissen kann Feuchte eindringen, wodurch Quelldruckspannungen entstehen. Der Probekörper spannt sich selbst vor und insbesondere die Biegezugfestigkeit wird deshalb überschätzt. Dieser Einfluss ist bei UHPC wegen der gröberen Gesteinskörnung ausgeprägter als bei HPC. Außerdem wird der Feuchtegehalt und damit die Festigkeit durch Mikrorisse, die als Kapillaren die Gel- und Luftporen verbinden, beeinflusst. Durch das autogene Schwinden kommt es zudem zu einer maßgeblichen Mikrorissbildung mit entsprechendem Einfluss auf die Festigkeiten. Aufgrund der Versuchsergebnisse wurde die Empfehlung gegeben, dass die Probekörper die gleiche Nachbehandlung wie das zu bemessende Bauteil erfahren sollten und trocken geprüft werden. ABSTRACT IN ENGLISH: Previous studies on material properties of UHPC concentrate on concrete compressive strength. For unreinforced, on bending loaded components, like facades, the flexural tensile strength is the determinative design parameter. With knowledge of the flexural tensile strength the difficult to examine axial tensile strength can be determined. Current design generations for examination of the flexural tensile strength follow on experiences with standard concrete and require a wet storage of the test samples until the examination. Thereby comparable test requirements are created. Own experiments have shown that the flexural tensile strength of wet stored test samples made from UHPC can be about 50 % higher than the strength of dry stored test samples. However, determining the flexural tensile strength on wet stored test samples does not match with the storage conditions of components in practice consequently, subject of the current research is the phenomenon regarding the design of these components. Therefore, this article shows the results of the flexural tensile and surface tensile strength of differently stored prisms and panels to analyse the influence of several moisture and storage conditions. Subsequently, recommendations for the material examination and design are derivated. (A)

  • Availability:
  • Authors:
    • Schultz-Cornelius, M
    • Pahn, M
  • Publication Date: 2020-9

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 731-9
  • Serial:

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01774558
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Sep 11 2020 8:50AM