Mikromechanische Mechanismen des zeitabhängigen Verformungsverhaltens junger Betone

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Michael Haist
• Fachliche Zuordnung: Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 310950436

Das Verformungsverhalten und die mechanischen Eigenschaften sogenannter junger Betone, d. h. von Betonen während der sehr frühen Phase der Erhärtung, sind nur äußerst unzureichend erforscht, obwohl diese Eigenschaften eine zentrale Rolle bei der Steuerung des Bauablaufes und der Erstellung schadensfreier Bauwerke spielen. Die Ursachen für dieses Erkenntnisdefizit sind zum einen in der Tatsache zu suchen, dass die Mikrostruktur und damit auch die Verformungseigenschaften des Betons in diesem Zeitraum extremen dynamischen Änderungen unterliegen, deren Modellierung ein detailliertes Verständnis des Einflusses einer sich ausbildenden Mikrostruktur auf die mechanischen Eigenschaften des Werkstoffes erfordert. Zum anderen sind die messtechnische Quantifizierung des Übergangs von frischem zu jungem Beton und die Erfassung der Auswirkungen auf die Verformungseigenschaften äußerst anspruchsvoll. Zielsetzung des ursprünglichen Antrags war es, mittels experimenteller Untersuchungen die mikrostrukturellen Mechanismen des Verformungsverhaltens junger Zementsteine zu identifizieren und mittels mikromechanischer Konzepte in strukturphysikalisch begründete stoffgesetzliche Beziehungen zu überführen. Die bislang erzielten Ergebnisse lassen erwarten, dass dieses Ziel in der verbleibenden Projektlaufzeit erreicht werden kann. Zielsetzung des vorliegenden Verlängerungsantrags ist es, in ergänzenden Untersuchungen an bereits existierenden Proben ein chemisches Oberflächenmapping durchzuführen und somit die bereits ermittelten mechanischen Eigenschaften mit der örtlich vorliegenden chemischen Zusammensetzung der Probe an jeder einzelnen Indentationsstelle zu koppeln. Durch diese Koppelung wird eine signifikante Verbesserung der Vorhersagegenauigkeit des Modells erwartet. Für die zusätzlichen Untersuchungen und die damit verbundene Auswertung wird eine Verlängerung des Forschungsaufenthalts von 2 Monaten beantragt.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr.-Ing. Franz-Josef Ulm