Experimentelle Untersuchungen zum Verhalten der Kontaktzone zwischen Zuschlag und Matrix in Beton unter Last

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Peter Grübl
• Fachliche Zuordnung: Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5433628

Das Trag- und Verformungsverhalten von Beton wird von den Eigenschaften von Zuschlag und Matrix sowie deren Zusammenwirken bestimmt, wobei die Kontaktzone zwischen beiden Phasen eine massgebliche Rolle spielt. Ihr Einfluss ist durch eine Reihe von Untersuchungen qualitativ nachgewiesen. Dessen quantitative Beschreibung hinkt diesen Beobachtungen jedoch stark hinterher, insbesondere, weil die bisher verfügbaren Untersuchungsmethoden nicht in der Lage waren, die Kontaktzone und ihre einwirkungsbedingten Veränderungen mit ausreichender Genauigkeit und Verlässlichkeit abzubilden. Mit Hilfe von Untersuchung mittels Digital Image Correlation werden die bei einer äusseren Einwirkung von Kraft in der Kontaktzone zwischen Zuschlag und Matrix ablaufenden elastischen und plastischen Verformungen, die Rissentstehung und das dann daran anschliessende Risswachstum mit einer Genauigkeit im Mikrometerbereich aufgezeichnet. Durch Ultraschalltransmissionsmessungen wird die Übertragbarkeit der gewonnenen Erkenntnisse auf Realbetone erreicht und abgesichert. Das Ergebnis ist die detaillierte Beschreibung des Verhaltens der Kontaktzone und ihrer Umgebung bei mechanischer Beanspruchung. Darüber hinaus wird ihr quantitativer Einfluss auf das Trag- und Verformungsverhalten von Beton dargestellt. Die technologische Bedeutung einer experimentell abgesicherten Klärung dieser Zusammenhänge liegt darin, dass beim Vorliegen dieser Kenntnisse die Festbetoneigenschaften gezielter angesteuert und an die jeweiligen Aufgaben besser angepasst werden können. Ausserdem liefern die Ergebnisse wertvolle Informationen für bruchmechanische Modellierungen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Dr. Otto Kroggel