Numerical model for mechanical effects of chemical reactions in concrete

• Applicant: Dr.-Ing. Alexander Steffens
• Subject Area: Construction Material Sciences, Chemistry, Building Physics
• Term: from 2000 to 2002
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5275630

Chemische Reaktionen in Beton können erhebliche mechanische Schäden an Bauwerken verursachen, wenn Reaktionsprodukte ein gegenüber den Ausgangsstoffen vergrößertes Volumen aufweisen. Beispiele für treibende Reaktionen in Beton sind das Sulfattreiben und die Kieselsäurereaktion. Die Treibprozesse werden bestimmt durch die Kinetik der chemischen Reaktion, durch Transport und Speicherung der beteiligten Stoffe und durch Porenstruktur sowie mechanische Schädigung der Betonmatrix. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Modells zur Beschreibung und numerischen Simulation der mechanischen Auswirkungen chemischer Reaktionen auf poröse Medien. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Beschreibung der Alkalireaktion in Beton. Ausgehend von den Ergebnissen neuer am Laboratoire Central des Ponts et Chaussées durchgeführter Versuche wird ein hygro-chemo-mechanisches Modell für die Strukturschädigung durch die Alkalireaktion entwickelt.

• DFG Programme: Research Fellowships