Theoretische und experimentelle Untersuchungen zur Erweiterung der Berechnungsgrundlagen unterschiedlicher Betone bei Naturbrandbeanspruchungen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jochen Zehfuß
• Fachliche Zuordnung: Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb ; Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 281530893

In dem beantragten Forschungsvorhaben sollen durch theoretische und experimentelle Untersuchungen die Ursachen für das unterschiedlichen Hochtemperaturverhalten während der Temperaturanstiegs- sowie Abkühlphase von normal- (CC), hochfestem (HPC) und ultrahochfestem (UHPC) Beton unter Naturbrandbeanspruchung erforscht und beschrieben werden.Aufgrund unterschiedlicher Steifigkeiten und thermischer Dehnungen der Betonkomponenten Mörtelmatrix und Gesteinskörnung führt eine mechanische Belastung und/oder eine Temperaturbeanspruchung zu Rissen im Material, welche bevorzugt an Unstetigkeitsstellen im Gefüge wie Verbundzonen oder Kapillarporen entstehen. Diese Risse sind bei Abkühlung teilweise reversibel (z. B. infolge Rehydratation der Zementmatrix) und beeinflussen sowohl die mechanischen als auch die thermischen Eigenschaften des Betons.Zum Verständnis dieser Veränderungen sollen in diesem Forschungsvorhaben experimentelle Untersuchungen zur Bestimmung physikalischer und chemischer Prozesse durchgeführt werden. Anschließend sollen durch Kleinversuche die thermischen und thermomechanischen Eigenschaften ermittelt und auf deren Grundlage Rechenkennwerte abgeleitet werden. In realmaßstäblichen Bauteilversuchen soll die Übertragbarkeit der in Kleinversuchen abgeleiteten Rechenkennwerte auf reale Bauteile untersucht werden. Mit Hilfe von numerischen Untersuchungen auf Basis der abgeleiteten Rechenkennwerte sollen die Versuche theoretisch begleitet, Parameterstudien durchgeführt und die abgeleiteten Berechnungsgrundlagen validiert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen