Hydroabrasion bei strömungsbeanspruchten Wasserbauwerken aus Beton - Untersuchungen zum zeitabhängigen Verlauf und zu gefügemorphologischen Veränderungen

流动混凝土水工结构中的水力磨损 - 研究随时间变化的过程和结构形态变化

• 批准号: 117923737
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Hans-Burkhard Horlacher (†)
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2011-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/117923737?language=en
• 关键词: Hydroabrasion; bei; str; mungsbeanspruchten; Wasserbauwerken

Von feststoffhaltigem Wasser überströmte Betonoberflächen von Wasserbauwerken zeigen nach ent-sprechender Beaufschlagungsdauer einen deutlichen sowohl bauwerksgefährdenden (z. B. Beweh-rungsfreilegung) als auch hydraulisch wirksamen (z. B. ungünstige Erhöhung der Rauheit) Oberflä-chenverschleiß, der bis zu 70 % aller Schäden an Wasserbauwerken ausmachen kann [26]. Durch die bewegten Feststoffe wird in die Betonoberflächen kinetische Energie eingetragen, die zu einer ober-flächennahen Gefügeschädigung in Form von Mikrorissen führt. Bei fortgesetztem Energieeintrag schreitet die Rissbildung voran mit der Folge der Ablösung und Abplatzung von Betonbestandteilen aus der Oberfläche.Die Abhängigkeiten zwischen den makroskopischen Abrasionsvorgängen an der Betonoberfläche und der gleichzeitig und zuvor auf mikroskopischer Ebene stattfindenden Degradation des Betongefüges sind weitgehend unerforscht. Ohne Kenntnis dieser Zusammenhänge ist auf der Makroebene aber keine begründete Prognose zum vorhandenen Abrasionswiderstand bzw. zur Restlebensdauer von abrasionsbelasteten Betonoberflächen oder Verschleißschichten an Wasserbauwerken möglich. Dies ist jedoch für eine gezielte Bemessung von Wasserbauten und für eine effiziente, Ressourcen scho-nende Bauwerksunterhaltung unabdingbar.Im beantragten Projekt sollen daher die Abhängigkeiten zwischen dem makroskopischen Hydroabra-sionsverhalten des Betons und den Mikrorissentwicklungen im Betongefüge der wasserbaulichen Konstruktionsbetone erforscht werden.In Experimenten im Labormaßstab werden die Auswirkungen verschiedener Hydroabrasionsarten auf das Abrasionsverhalten von Betonen unterschiedlicher Zusammensetzung studiert. Bei den Untersu-chungen werden sowohl ungeschädigte als auch mikrostrukturell vorgeschädigte Betone betrachtet. Definierte hydroabrasive Belastungen der Betone werden mit Hilfe einer Abrasionstrommel eingestellt. Nach festgelegten Belastungsintervallen werden durch Oberflächenvermessung und Präzisionswägung der Prüfkörper makroskopische Abrasionskennwerte ermittelt. Die Entwicklung der mikrostrukturellen Materialschädigung im zeitlichen Verlauf der Belastung wird mit bildgebenden Verfahren (Ras-terelektronenmikroskopie, Dünnschliffe), porosimetrischen und Adsorptionsanalysen sowie Ultra-schallmessungen charakterisiert. Die ursprüngliche und verbleibende Beanspruchbarkeit der Betone in der oberflächennahen Schicht wird mit mechanischen bzw. bruchmechanischen Untersuchungen (Zug- und Biegezugversuche) ermittelt.Die Ergebnisse der Experimente bilden die Grundlagen zur Entwicklung eines numerischen Abrasi-onsmodells auf der Basis der Distinct Element Methode (DEM) sowie zur Erweiterung und Ergänzung des Prognosemodells mit dem Ziel der Berechnung bzw. Bemessung hydroabrasiv beanspruchter Wasserbauwerke. Mit der DEM soll zunächst eine grundlegende, beschreibende Modellierung der hydroabrasiven Verschleißvorgänge erfolgen. In späteren, in einem Anschlussprojekt durchzuführen-den Arbeiten sollen unter Nutzung der zu entwickelnden Simulationsmethode numerische Ergebnisse für eine breitgefächerte Parameter-Matrix generiert und experimentell verifiziert werden. In dem bean-tragten Forschungsprojekt werden die in den Experimenten und ersten, noch relativ groben Simulatio-nen erarbeiteten Zusammenhänge abschließend in einem erweiterten Abrasionsmodell dargestellt, das ausgehend von baustofflichen Parametern Prognosen auf den zu erwartenden Abrasionswiderstand bzw. die Restnutzungsdauer wasserbaulicher Konstruktionen ermöglicht.

Von feststoffhaltigem WasserüBerströmte BetonoberfläChen von Wasserbauwerken zeigen nach ent-sprechender Beaufschlagungsdauer einen deutlichen sowohl bauksgefährdenden(z.B.beweh-rungsfreilegung)以及液压wirksamen(z B.ungünstige Erhöhung der Rauheit)Oberflä-chenverschlei？，der zu 70%aller Schäden an Wasserbauweren kann[26]。在这两种形式下，我们将以最好的形式，为您提供更多的能量。这是一种新的能源，它的价值在于它的价值。这是一件非常重要的事情，它的目的是为了更好地解决问题。在这项实验中，所有的水都是从水中提取出来的。在实验中，所有的水都是由水和水组成的。在此基础上，我们还进行了两次订婚。定义了一种磨料，它是麻省理工学院的一种新型磨料。每一个节日都是在过去的一段时间里进行的。从材料和吸附的角度来看，这是一种新的材料分析方法。根据不同的元素方法(DEM)，我们可以根据不同的元素方法(DEM)建立不同的元素法(DEM)。您的位置：我也知道>教育/科学>教育/职业教育/教育。在本论文中，提出了一种数值计算方法--参数矩阵的一般形式和实验验证方法。在过去的一段时间里，我们不会在实验中死亡，也不会因此而死亡，也不会因此而受到更多的伤害。