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

Von feststoffhaltigem Wasser überströmte Betonoberflächen Von Wasserbauwerken zeigen nach ent-sprechender beaufschlagungssdauer einen deutlichen sowohl bauwerksgefährdenden (z. B. Beweh-rungsfreilegung) als auch hydroisch wirksamen (z. B. ungstige Erhöhung der Rauheit) Oberflä-chenverschleiß， der bis zu 70% aller Schäden and Wasserbauwerken ausmachen kann[26]。Durch die beweten festoffe在die Betonoberflächen kinetische energy eingetragen， die zu einer ober-flächennahen Gefügeschädigung in Form von Mikrorissen f<s:1> hrt。1 .北京能源学院能源管理学院能源管理学院能源管理学院能源管理学院能源管理学院Ablösung和能源管理学院能源管理学院Oberfläche。Die Abhängigkeiten zwischen den makroskopischen Abrasionsvorgängen and der Betonoberfläche and der der gleichzeittische and zuvor auf microskopischer Ebene stattfindenden Degradation des beongegegehendunforscht。奥尼·肯尼迪（Ohne kennedy）的父亲Zusammenhänge是一位父亲，父亲是一位母亲，母亲是一位母亲，母亲是一位母亲，母亲是一位母亲，母亲是一位母亲。1 .研究摩擦磨损机理Betonoberflächen与摩擦磨损机理研究进展möglich。德国科学与技术研究所（<s:1>科学与技术研究所），德国科学与技术研究所，德国科学与技术研究所，德国科学与技术研究所。in bebetragten Projekt sollen daher die Abhängigkeiten zwischen dem makroskopischen hydroabrasionsverhalten des Betons and den Mikrorissentwicklungen in betongef<s:1> der wasserbaulichen konstruktionsbetforscht werden。In Experimenten laborma ß ßstab werden die Auswirkungen verschiedener氢化磨耗，在磨耗之间，unschiedlicher Zusammensetzung studiert。Bei den Untersu-chungen werden sowohl ungeschädigte als auth microstrukturell vorgeschädigte Betone betrachtet。定义的氢化磨料Belastungen在Betone werden的Hilfe - iner磨料磨具。Nach festgelegten belastungsintervalallen werden durch Oberflächenvermessung and Präzisionswägung der Prüfkörper makroskopische abrasionskenwerte ermittelt。Die Entwicklung der microstrukturrellen Materialschädigung im zeitlichen Verlauf der Belastung wmit bildgebenenden Verfahren (as- terelektronenmicroskopie, dnnschliffe)，孔隙率测定和吸附分析（Ultra-schallmessungen）特性。[3] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1]。bruchmechanischen Untersuchungen （Zug- and Biegezugversuche）许可。基于离散元法（DEM）的abrasi -on模型的数值模拟；基于离散元法的abrasi -on模型的数值模拟；基于离散元法的abrasi -on模型的数值模拟；基于离散元法的abrasi -on模型的数值模拟；Bemessung水磨豆挤压机。Mit der DEM soll zunächst eine grundlegende, beschreibende Modellierung der hydroabricered Verschleißvorgänge erfolgen。在späteren， In einem Anschlussprojekt durchzufhren -den arbeen sollen unter Nutzung der zuentwickelnden simulationmethod numerische Ergebnisse fr eine breitgefächerte参数矩阵通用和实验验证。在dem -tragten Forschungsprojekt werden die In den Experimenten and sten中，noch相对groben simulation - neen erarbeiteten Zusammenhänge abschließend In einem erweitten abrasion model dargestellt， das ausgehend von baustofflichen parameteren Prognosen aufden zuerwartenden Abrasionswiderstand bzw。[4] [endnoterzungsdauer] [endnoterzungsdauer]

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.