FFG Projektdatenbank

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Kriechen&Schwinden

Entwicklung von praxistauglichen Modellen zur Vorhersage des Kriechens und Schwindens von Beton

Projektbeschreibung

Die Planung von dauerhaften und wirtschaftlichen Kunstbauten aus Stahlbeton und
Spannbeton im Auftrag der österreichischen Infrastrukturbetreiber erfordert die
Bereitstellung von wirklichkeitsnahen und praxistauglichen Modellen zur Beschreibung des
Materialverhaltens von Beton. Im Planungsstadium ist die zutreffende Modellierung der
durch das Abfließen der Hydratationswärme und die durch Schwind- und Kriechprozesse
ausgelösten Vorgänge im jungen Beton entscheidend für die spätere Dauerhaftigkeit von
Ingenieurbauwerken. Auch die Gebrauchstauglichkeitseigenschaften, wie zum Beispiel die
Durchbiegungen in weitgespannten Tragwerken, werden maßgeblich durch eine genaue
Beschreibung der Materialeigenschaften im Planungsstadium beeinflusst.Obwohl dem planenden Ingenieur heute durch die Eurocodes umfassende Normenwerke
zur Verfügung stehen, sind die Angaben in den Normen zur Beschreibung des Verhaltens
des Betons im Bauwerk oft nicht ausreichend genau. Beispielsweise beträgt der
Variationskoeffizient für durch Schwinden und Kriechen hervorgerufene
Bauteilverformungen ca. 30 %. Maßgebliche Gründe dafür sind unzureichend erfasste
Maßstabs- und Betonrezeptureinflüsse.Deswegen wäre es von großer Bedeutung durch gezielte experimentelle Untersuchungen
an Versuchskörpern mit praxisüblichen Abmessungen und Vergleichsuntersuchungen im
Labor Modelle und Methoden zu entwickeln, die den planenden Ingenieur in die Lage
versetzen das spätere Verhalten des tatsächlichen Bauwerks genauer zu modellieren. Zur
Erreichung eines derartigen Projektziels wird vorgeschlagen, auf österreichischen
Infrastrukturbaustellen großformatige Betonprismen und entsprechende Vergleichsproben
für Laboruntersuchungen herzustellen. Die Betonprismen von den auf ganz Österreich
verteilten Baustellen sollen auf ein Versuchsareal im Großraum Wien transportiert werden.
Anschließend werden die Betonprismen im Freien gelagert, wobei sie aber durch eine
Überdachung vor direkter Sonneneinstrahlung und vor Niederschlag geschützt werden.
Während der Freilagerung erfolgt eine durchgängige Aufzeichnung des Umgebungsklimas
(Temperatur, relative Luftfeuchte). Die Betonprismen von den diversen Baustellen sollen die
gleiche Länge (2,8 m) und unterschiedliche quadratische Querschnittsabmessungen mit
Seitenlägen von 0,8 m, 0,4 m und 0,2 m aufweisen. Die Messung der Kriech- und
Schwindverformungen, des Elastizitätsmoduls und des Temperaturausdehnungskoeffizienten
während der Projektdauer und der Vergleich mit den Messergebnissen der
Laboruntersuchungen, soll die Beantwortung folgender Fragen ermöglichen:
1. Wie zutreffend beschreiben die im Eurocode bzw. Model Code 2010 enthaltenen
und aus Laborversuchen entwickelten Modelle die Kriech- und Schwindverformungen,
den Elastizitätsmodul und den Temperaturausdehnungskoeffizienten
unter Praxisbedingungen?
2. Wie groß ist der Einfluss der Betonzusammensetzung, insbesondere der
Gesteinskörnung auf die zu untersuchenden Betoneigenschaften?
3. Gibt es signifikante Unterschiede im Verhalten von Probekörpern, die
praxisgerechte Abmessungen aufweisen, und den im Labor untersuchten
Betonzylindern?

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