Entwicklung eines Modells zur homogenisierenden Beschreibung des Verformungsverhaltens von Beton beim Sulfattreiben

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Phasenneubildungen in porösen Materialien können erhebliche mechanische Schäden verursachen, wenn sie Gefügespannungen erzeugen, welche die lokale Festigkeit überschreiten, wie beispielsweise beim Sulfattreiben oder der Alkali-KieselsäureReaktion. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Modells zur integralen Beschreibung des Verformungsverhaltens von Beton bei Treibreaktionen. Das Modell wird am Fall des Sulfattreibens entwickelt, wobei es sich auf parallel vorzunehmende Mikrostrukturuntersuchungen zur Bereitstellung der gefügebeschreibenden Eingangsdaten sowie zur Verifizierung der Modellannahmen stützt. Die Formulierung eines homogenisierenden Materialmodells für die Verformungen erfolgt an einer repräsentativen Volumeneinheit (RVE). Die Abhängigkeit zwischen Porendruck, Eigenspannungs- und Verformungszustand kann für jede Treibreaktion als Materialgesetz interpretiert werden. Hiermit gelingt es, das Spannungs-Verformungsverhalten aus Sulfattreiben in Abhängigkeit von der Übersättigung an der RVE zu beschreiben. Das Modell kann anschließend als Materialgesetz in einer Tragwerksanalyse eingesetzt werden. Es ist beabsichtigt, nach Entwicklung des Modells das mechanische Verhalten mit dem Sulfattransport zu koppeln.