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Autogene Schwindrissneigung von ultrahochfestem Beton

Subject Area Construction Material Sciences, Chemistry, Building Physics
Term from 2005 to 2012
Project identifier Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 15723544
 
Final Report Year 2014

Final Report Abstract

Das autogene Schwinden ist die Hauptschwindkomponente von Beton der sehr viel weniger Wasser enthält, als für die vollständige Hydratation erforderlich ist. Das trifft insbesondere auf ultra-hochfeste (UHPC) und hochfeste (HPC) Betone zu. Der Zementüberschuss führt zu einer internen Austrocknung (Selbstaustrocknung). Wird der von autogenem Schwinden begleitete Prozess der Selbstaustrocknung behindert, so kann dies zu Rissen führen, die in vielerlei Hinsicht die hervorragende Dauerhaftigkeit dieser Betonsorte beeinträchtigen können. Um die Vorteile von hochfestem und ultra-hochfestem Beton zu nutzen, ist die Verringerung des Risikos der autogenen Schwindrissneigung erforderlich. Die Beurteilung des Risikos erfordert eine geeignete Methode. Mit einem – bis dahin kaum dafür verwendeten Verfahren - dem behinderten RINGTEST - wurde nun die autogene Schwindrissneigung von ultra-hochfestem Beton untersucht. Mit dem o. g. Verfahren wurde die durch autogenes Schwinden verursachte Zugspannung untersucht. Die Methode erwies sich als sehr effektiv und ausreichend präzise. Die Entwicklung des Spannungs-Festigkeits-Verhältnisses wurde zur Untersuchung der autogenen Schwindrissneigung verschiedener ultra-hochfester Betone unter quasi-isothermen Bedingungen verwendet. Der Einfluss des Kriechens und der Relaxation auf die Entwicklung der Zwangsspannung in fortschreitendem Alter ist bekannt. In den Untersuchungen wurden UHPCs mit und ohne Zusatzmitteln untersucht (SAP, SRA, Hüttensand). Die ohne weitere Zusatzmittel hergestellten Betone zeigten einen deutlich beschleunigten autogenen Schwindverlauf, eine sehr hohe autogene Schwindrissneigung und sehr hohe Kriechfaktoren. Bei Betonen mit SAP bzw. Hüttensand (HSM) entwickelten sich die Zwangsspannungen langsamer. Die zeitabhängigen Verformungen waren daher geringer und gleichförmiger. Diese Ergebnisse belegen, dass eine innere Nachbehandlung bzw. Zugabe von schwindreduzierenden Zusatzmitteln wirksame Maßnahmen zur Reduzierung der Rissneigung sein können. Die positive Wirkung der inneren Nachbehandlung ist weitgehend von der Temperatur unabhängig.

Publications

  • Autogenous Shrinkage Strain of Ultra-High-Performance Concrete (UHPC). In: Schmidt, M.; Fehling, E.; Geisenhanslüke, C. (Ed.): Ultra High Performance Concrete (UHPC). Proc. of the International Symposium on Ultra High Performance Concrete. University of Kassel, September 13-15, 2004 (Structural Materials and Engineering Series, 3), pp. 433–442, kassel university press, Kassel, 2004
    Eppers, Sören; Müller, Christoph
  • Restrained Ring Tests with UHPC. In: Taketo, U.; Sugano, S. (Ed.): Proc. of the 8th International Symposium on the Utilization of High-Strength and High-Performance Concrete. Toshi Center Hotel, Tokyo, Japan, October 27-29, 2008, pp. 744–752, Japan Concrete Institute, Tokyo, 2008
    Eppers, Sören; Müller, Christoph
  • Autogenous Shrinkage and Time-zero of UHPC determined with the Shrinkage Cone. In: Tanabe, T.-A. et al. (Ed.): Creep, Shrinkage and Durability Mechanics of Concrete and Concrete Structures. Proc. of CONCREEP 8. Ise-Shima, Japan, September 30 - October 2, 2008, CRC Press, 2009
    Eppers, Sören; Müller, Christoph
  • Zur Prüfung der autogenen Schwindrissneigung mit dem Ring-Test unter besonderer Berücksichtigung von Temperatureinflüssen; Teil 1. In: Beton 59 (5), pp. 227–237, 2009
    Eppers, Sören; Müller, Christoph
  • Assessing the autogenous shrinkage cracking propensity of concrete - methodological aspects. In: Jensen, O.; Hasholt, M.; Laustsen, S. (Ed.): Proc. of the International RILEM Conference on Use of Superabsorbent Polymers and Other New Additives in Concrete. Lyngby, Denmark, August 15-18, 2010 (RILEM proceedings, pr074), pp. 45–56, 2010
    Eppers, Sören; Mechtcherine, Viktor; Müller, Christoph
  • Assessing the autogenous shrinkage cracking propensity of concrete by means of the restrained ring test. Die Bewertung der autogenen Schwindrissneigung von Beton mit Hilfe des Ring- Tests. Dissertation. Technische Universität Dresden, Dresden, 2010
    Eppers, Sören
  • Die Untersuchung der autogenen Schwindrissneigung ultrahochfester Betone - methodische Grundlagen. In: Breit, W. et al. (Ed.): DAfStb-Forschungskolloquium. Beiträge zum 51. Forschungskolloquium, Doktorandensymposium. TU Kaiserlautern, 11./12. November 2010, pp. 563–576, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton e. V., Berlin, 2010
    Eppers, Sören
  • Durability of Ultra-High Performance Concrete. In: The International Federation for Structural Concrete (fib) (Ed.): Proc. of the 3rd International fib Congress and Exhibition. Incorporating the PCI Annual Convention and Bridge Conference. Washington, D.C., 2010, proceedings disk ID135
    Müller, Christoph; Palecki, Susanne; Möser, Bernd; Franke, Lutz
  • Stresses due to temperature changes in restrained ring tests. In: Jensen, O.; Hasholt, M.; Laustsen, S. (Ed.): Proc. of the International RILEM Conference on Use of Superabsorbent Polymers and Other New Additives in Concrete. Lyngby, Denmark, August 15-18, 2010 (RILEM proceedings, pr074), pp. 57-66, 2010
    Eppers, Sören; Müller, Christoph
  • The shrinkage cone method for measuring the autogenous shrinkage – an alternative to the corrugated Tube Method. In: Jensen, O. M.; Hasholt, M. T.; Lausten S. (Ed.): Proc. of the International RILEM Conference on Use of Superabsorbent Polymers and Other New Additives in Concrete. Lyngby, Denmark, August 15-18, 2010 (RILEM proceedings, pr074), pp. 67–76, 2010
    Eppers, Sören; Müller, Christoph
  • Time-Dependent Behaviour of Ultra High Performance Concrete (UHPC). In: The International Federation for Structural Concrete (fib) (Ed.): Proc. of the 3rd International fib Congress and Exhibition. Incorporating the PCI Annual Convention and Bridge Conference. Washington, D.C., 2010, proceedings disk ID178
    Müller, Harald S.; Burkart, Isabel; Budelmann, Harald; Ewert, Jens; Mechtcherine, Viktor; Dudziak, Lukasz et al.
  • Der Weg zum Ingenieurmodell für die Rissneigung von Ultrahochfestem Beton. In: Nothnagel, R.; Twelmeier, H. (Ed.): Baustoff und Konstruktion. Festschrift zum 60. Geburtstag von Harald Budelmann, pp. 477–482, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, 2013
    Eppers, Sören
    (See online at https://doi.org/10.1007/978-3-642-29573-7_46)
 
 

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