Entwicklung der Temperaturspannung in jungem Beton: Modellierung und Berechnung auf der Basis von Versuchen

Durch chemische Reaktion zwischen Wasser und Zement entsteht Hydratationswaerme, die bei duenneren Bauteilen im Allgemeinen schadlos abgeleitet werden kann. Bei dickeren Bauteilen kommt es dagegen waehrend der Erhaertungsphase zu einer Erwaermung, die eine Dehnung des Betons zur Folge hat. Wird diese Dehnung behindert, entstehen Zwang-Druckspannungen, die jedoch wegen der noch geringen Festigkeit und des ebenfalls noch geringen E-Moduls des jungen Betons zum grossen Teil durch Relaxation wieder abgebaut werden koennen. Kuehlt der Beton nach Erreichen der maximalen Hydratationswaerme wieder ab, kommt es zu einer Verkuerzung der Bauteile und bei Verformungsbehinderung zu Zugspannungen, die wegen der inzwischen groesseren Festigkeit und des geringeren Relaxationsvermoegens zu Rissen fuehren koennen. Inwieweit die Temperaturdehnungen durch die Hydratationswaermeentwicklung zu Spannungen im Beton fuehren, haengt von der zeitlichen Entwicklung der mechanischen Eigenschaften ab. Mit den Ergebnissen von Betonuntersuchungen zur Entwicklung des E-Moduls und des Kriechverhaltens in jungem Alter (12 Stunden bis 28 Tage) und dem Modell einer Maxwell-Kette konnte rechnerisch das viskoelastische Verhalten des Betons nachgebildet werden. Mit weiteren Untersuchungen in einer Temperaturspannungs-Pruefmaschine zur Simulation einer vollstaendigen Verformungsbehinderung und parallelen Berechnungen der Zwangsspannungen mit und ohne Beruecksichtigung von Kriechen und Relaxation, konnte gezeigt werden, dass das gewaehlte Modell eine sehr gute Uebereinstimmung zwischen errechneten und gemessenen Spannungswerten ergibt. Danach liegen die unter Beruecksichtigung von Kriechen und Relaxation entstehenden maximalen Druckspannungen nur in einer Groessenordnung von circa 30 Prozent der ohne diesen Ansatz berechneten Werte. Ebenso fuehrten Reissrahmenversuche mit teilweiser Verformungsbehinderung zu guten Uebereinstimmungen zwischen Mess- und Rechenergebnissen.

  • Authors:
    • Schiessl, P
    • RUCKER, P
    • WIEGRINK, K -
  • Publication Date: 2003

Language

  • German

Media Info

  • Pagination: 354-61
  • Serial:
    • Beton
    • Volume: 53
    • Issue Number: 7/8
    • Publisher: BetonVerlag GmbH

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01203893
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Oct 7 2010 7:48PM