Über mechanische Eigenschaften von normalfestem und hochfestem Beton unter besonderer Berücksichtigung des Elastizitätsmoduls
Über mechanische Eigenschaften von normalfestem und hochfestem Beton unter besonderer Berücksichtigung des Elastizitätsmoduls
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弹性模块的正常状态和高级状态下的超机械特征
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发表时间:
2010
期刊:
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通讯作者:
H. Winkler
中科院分区:
文献类型:
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作者:
H. Winkler
Alle mechanischen Eigenschaften haben direkt oder auch indirekt mit Spannungen und Verformungen zu tun. Die Kenntnis der elastischen Eigenschaften spielt deshalb eine sehr gewichtige Rolle. Diese lassen sich mit Hilfe verschiedener Kennwerte beschreiben. Der wichtigste unter ihnen ist der Elastizitatsmodul, den es in Kurzzeitversuchen an vorbereiteten Probekorpern festzustellen gilt. Im vorliegenden Bericht wird neben der Art der Versuchsdurchfuhrung auf die teilweise sehr unterschiedlichen Bestimmungsmethoden zur Ermittlung des Elastizitatsmoduls von normalfestem und hochfestem Beton (C90/105) hingewiesen. Unterschiedliche Einflussfaktoren konnen das Ergebnis der Prufung mehr oder weniger bedeutend verandern. Diese gestalten den Weg zu einer zuverlassigen Ermittlung sehr steinig. Alle europaischen Prufungsvorschriften sehen eine mehrmalige Beanspruchung vor, bevor die Verformungen zur Berechnung des Elastizitatsmoduls aufgezeichnet werden. Die wiederholte Beanspruchung erfolgt in der Absicht, ein stabiles und plausibles Ergebnis zu erhalten. Doch oft sind die erzielten Werte nicht vergleichbar, denn die Ergebnisse verschiedener Prufstellen konnen auch bei gleichem Prufmaterial weit auseinander liegen. Die Ursachen dafur sind vielfaltig. Im Beitrag wird auf einige Einflussfaktoren eingegangen. Vom Einfluss bei der Prufung uber die Mischungszusammensetzung und die Lagerungsart nach der Herstellung der Probekorper bis hin zur zeitabhangigen Festigkeits- und Verformungsentwicklung kommen noch weitere auf das Ergebnis Einfluss nehmende Parameter zur Sprache. Immer geht es um Veranderungen des Elastizitatsmoduls. Dabei stellt sich die Frage, ob wegen relativ aufwandiger Versuchsdurchfuhrung und dennoch groser Versuchsstreuung die Art der Elastizitatsmodulprufung nach DIN zwingend erforderlich ist. Im Lichte der gewonnenen Erkenntnisse lasst sich verdeutlichen, dass durchaus eine Berechtigung besteht, den Sehnenmodul, – die Steigung der Verbindungsgeraden von zwei Punkten der Spannungs-Dehnungslinie – als Kenngrose zu verwenden, ohne dass haufige Vorbeanspruchungen und Haltezeiten notwendig werden. Die Auswertung bestatigt, dass eine einmalige Vorbeanspruchung bis etwa zur Halfte der erwarteten Bruchspannung ausreicht, um die zweite Beanspruchung zur Kennwertbestimmung zu verwenden. Diese kann zugig bis zum Versagen gefuhrt werden ohne dass die Ergebnisse ungenauer werden als nach der DIN-Vorschrift, zumal keiner zu sagen vermag, welcher Versuch „richtige“ bzw. „gute“ Ergebnisse liefert. Die erste Beanspruchung unterdruckt weitgehend die viskosen Verformungen, so dass sich aus der zweiten Spannungs-Dehnungslinie der Sehnenmodul abgreifen lasst. Bei dieser Prufungsmethode entfielen auch die zusatzlichen Druckversuche, die nach DIN fur die vorherige Bestimmung der Beanspruchungshohe erforderlich sind. In zahlreichen Versuchen an normalfesten und hochfesten Betonen werden Ergebnisse verschiedener Bestimmungs- und Messmethoden verglichen. Neben dem im statischen Versuch ermittelten Elastizitatsmodul wird die zeitliche Entwicklung eines hochfesten Betons bis zum Alter von fast zwolf Jahren mit der Bestimmung des dynamischen Elastizitatsmoduls verfolgt und dem statischen Elastizitatsmodul gegenuber gestellt. Daruber hinaus wurden an zahlreichen Probekorpern die Querdehnung und die Querkontraktionszahl ermittelt. In Schwingversuchen konnten an hochfesten Betonzylindern durch Aufzeichnung der Spannungen und Dehnungen mit Hilfe des Sehnenmoduls die Steifigkeitsanderungen und damit die Schadigung beurteilt werden. Schlieslich wird nicht nur der elastische Bereich bei einer Druckbeanspruchung betrachtet, sondern auch vollstandige Spannungs- Dehnungslinien von Normalbeton und hochfestem Beton prasentiert.