Kriechen und Schwinden bei veränderlichen hygrischen Beanspruchungen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die zu erwartenden Langzeitverformungen, wie Schwinden und Kriechen, von Betonbauwerken werden mit Hilfe von Vorhersagemodellen berechnet, die fast ausschließlich auf Versuchsergebnissen unter konstanten Belastungs- und Umgebungsbedingungen beruhen. In der Praxis sind Betonbauwerke jedoch häufig zyklischen Beanspruchungen, wie schwankenden mechanischen Lasten oder Umgebungsfeuchten ausgesetzt. Weltweit aufgetretene Schadensfälle insb. an Brückenbauwerken geben erheblichen Anlass zur Vermutung, dass durch die Annahme konstanter Bedingungen bei der Vorhersage der Langzeitverformungen, die tatsächlich zu erwartenden Verformungen stark unterschätzt werden. In dem hier zugrundeliegenden Verbundprojekt wurde daher der Einfluss der zyklisch-mechanischen Beanspruchung (SWK) und der Einfluss der zyklisch-hygrischen Beanspruchung (FWK) auf das Langzeitverformungsverhalten untersucht. Der vorliegende Abschlussbericht beschreibt dabei die Ergebnisse des Teilprojekts zum sog. Feuchtewechselkriechen (FWK). Hier war es das übergeordnete Ziel, den Einfluss einer zyklisch schwankenden Umgebungsfeuchte und den gekoppelten Einfluss des Ausgangsfeuchtegehalts auf das Langzeitverformungsverhalten von Beton zu quantifizieren und die bestehenden Vorhersagemodelle entsprechend zu optimieren. Die im Projekt gewonnenen Ergebnisse bei konstanten Umgebungsbedingungen verdeutlichen, dass der Feuchtegehalt des Betons bei Belastungsbeginn (Ausgangsfeuchtegehalt) einen erheblichen Einfluss auf das Langzeitverformungsverhalten von Beton hat, sodass bei einem erhöhten Ausgangsfeuchtegehalt das Trocknungsschwinden und –kriechen, aber auch das Grundkriechen signifikant vergrößert wird. Weiterhin werden die Kriechdehnungen infolge einer zyklisch schwankenden Umgebungsfeuchte um bis zu 60 % vergrößert im Vergleich zu einer konstanten mittleren Umgebungsfeuchte und der Einfluss verstärkt sich prozentual mit einem abnehmendem Ausgangsfeuchtegehalt. Diese Ergebnisse offenbaren, dass die Annahme einer konstanten mittleren Umgebungsfeuchte für die Vorhersage der Langzeitverformungen von Beton nicht geeignet ist und stark auf der unsicheren Seite liegt. Entsprechend ist es ebenfalls notwendig, den Einfluss des Betonfeuchte direkt bei der Vorhersage der Langzeitverformungen zu berücksichtigen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Creep and shrinkage of concrete under cyclic ambient humidity conditions. Proceedings of the 2022 session of the 14th fib International PhD Symposium in Civil Engineering, 5-7 September 2022, Rome, Italy
Podhajecky, A.-L.; Oneschkow, N. & Haist, M.
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Influence of initial moisture content on creep and shrinkage of concrete at constant and cyclic ambient humidity. Materials and Structures, 56(9).
Podhajecky, Anna-Lena; Oneschkow, Nadja; Kern, Bianca; Lohaus, Ludger; Müller, Harald S. & Haist, Michael
