Lineares und nichtlineares Schwingkriechen bei definierten Feuchtezuständen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Steffen Anders; Professor Dr.-Ing. Ludger Lohaus
• Fachliche Zuordnung: Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 399508601

Verformungsmessungen an Stahlbetonbrücken zeigen häufig deutlich größere Verformungen als im Rahmen der Tragwerksplanung für die Langzeitverformungen auf Grundlage bestehender Materialmodelle berechnet wurden. Ein wesentlicher Grund ist, dass die bisherigen Materialmodelle allein statische Einwirkungen bei konstanten thermisch-hygrischen Bedingungen unterstellen. Am Bauwerk zusätzlich auftretende, mechanisch-zyklische sowie hygrisch-zyklische Effekte, die eine über das reine Kriechen hinausgehendeVerformung erzeugen können, blieben bislang in der experimentellen Forschung und der Modellbildung zur Prognose der Langzeitverformungen völlig unberücksichtigt. Aus dieser Betrachtung ergibt sich unmittelbar das übergeordnete Ziel des vorliegenden Antrages: Auf experimenteller Basis soll ein verallgemeinertes Modell zur Berechnung der Langzeitverformungen von Betonkonstruktionen entwickelt werden. Die Untersuchungen sollen in einemForschungsverbund bestehend aus dem Karlsruher Institut für Technologie, der Leibniz Universität Hannover und der Bergischen Universität Wuppertal durchgeführt werden. Gegenüber bestehenden Modellen werden im Gemeinschaftsantrag der Leibniz Universität Hannover und der Bergischen Universität Wuppertal zusätzlich die Einflüsse zyklisch-mechanischer Beanspruchungen bei verschiedenen, definierten Feuchtegehalten auf dasLangzeitverformungsverhalten von Beton in die Modellierung einbezogen. Auf der Grundlage eines umfangreichen Versuchsprogramms werden die Langzeitverformungen von Beton im Bereich des linearen und nicht-linearen Kriechens und Schwingkriechens gemessen. Die Untersuchungen sind Grundlagezur verallgemeinerten Modellierung des Langzeitverformungsverhaltens ausgehend von rheologischen Kriechmodellen. Dazu und zum vertieften Verständnis der Verformungsmechanismen werden die gemessenenLangzeitverformungen in verschiedene Verformungsanteile unterschieden: elastisch, verzögert-elastisch sowie Fließen. Die irreversiblen Fließanteile sollen weiter unterschieden werden in plastische Anteile ohne und mit Strukturschädigungen wie z.B. Mikrorisse. Das Ziel des Antrags ist eine deutlich verbesserte Modellierung des Langzeitverformungsverhaltens von Beton, die neben der statischen Kriechbeanspruchung zyklisch-mechanische Einflüsse und Einflüsse aus dem Feuchtegehalt einbezieht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen