Weiterführende Untersuchungen zur Beschreibung des Materialverhaltens von Beton in der Brandabkühlphase

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jochen Zehfuß
• Fachliche Zuordnung: Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb ; Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 467536273

Im Zuge des hier beantragten Fortsetzungsantrags sollen auf Grundlage experimenteller Untersuchungen und numerischer Parameterstudien noch vorhandene Unsicherheiten aufgrund nur begrenzt vorhandener experimenteller Erkenntnisse beseitigt werden, um einen allgemeinen Bemessungsansatz für die Berücksichtigung des Materialverhaltens von genormten Betonen in der Abkühlphase von Bränden formulieren zu können. Da für die Bestimmung der thermischen Leitfähigkeit und des thermo-mechanischen Verhaltens von Beton in der Brandabkühlphase die Anzahl der bisher durchgeführten Versuche gering war, konnten wegen der Komplexität des Problems und aufgrund der Vielzahl an möglichen Temperaturbeanspruchungen in der Abkühlphase (Abkühlrate, max. Temperatur) sowie weiterer Parameter wie Belastungsgrad und Betonfestigkeit (CC im Vergleich zu HPC) nur erste Ansätze für Materialkennwerte in der Abkühlphase erarbeitet werden. Um die bisherigen Kenntnisse aus [ZEH19] abzusichern, zu erweitern und einen allgemeinen Bemessungsansatz zu entwickeln, fehlen noch weitere experimentelle und numerische Untersuchungen für die Abkühlphase nach Erreichen hoher Temperaturen (≥ 500 °C), die im Rahmen des beantragten Folgeantrags durchgeführt werden sollen. Die Ziele des hier beantragten Forschungsvorhabens lassen sich anhand der nachfolgend aufgeführten Unterpunkte gliedern:• Experimentelle Untersuchung der thermischen Leitfähigkeit und des Spannungsdehnungsverhaltens von normalfesten und hochfesten Betonen in der Abkühlphase,• Entwicklung konstitutiver Materialgesetze für die Brandabkühlphase als allgemeiner Bemessungsansatz für genormten normalfesten und hochfesten Beton auf Basis der Erkenntnisse aus den experimentellen Untersuchungen,• Validierung der hergeleiteten Materialgesetze in numerischen Untersuchungen durch realmaßstäbliche Brandversuche an belasteten Stahlbetonstützen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen