Resttragverhalten von korrosionsgeschädigten Betonstählen unter dynamischen Beanspruchungen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Michael Raupach
• Fachliche Zuordnung: Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 502259457

Ermüdungsbeanspruchte Stahlbetonbauwerke, wie beispielsweise Brücken, sind oftmals korrosionsfördernden Umgebungsbedingungen ausgesetzt. Die wohl häufigste Art ist dabei die Chloridbeaufschlagung (Tausalz auf Brückenbauwerken, Tidebereich bei Offshore-Bauwerken, etc.). Da Stahlbetonbauwerke im Zustand II Risse aufweisen, besteht die Möglichkeit, dass vor allem in Kombination mit dynamischer Beanspruchung und der daraus resultierenden Bewegung der Risse korrosionsfördernde Stoffe, z.B. Chloride, durch den Riss bis zur Bewehrung transportiert werden und diese lokal schädigen können. Die Vorarbeiten sowie die aktuelle Literatur haben gezeigt, dass die Schwingfestigkeit von Betonstählen durch die gleichzeitige Einwirkung von Ermüdung und Korrosion herabgesetzt wird. Es fehlen jedoch noch grundlegende Erkenntnisse zu den Einflüssen verschiedener Durchmesser und Expositionen auf die Dauerschwingfestigkeit. Eng hiermit verbunden ist der Einfluss der Korrosionsnarbengeometrie. Das Ziel des Vorhabens ist daher die Quantifizierung des Einflusses der Korrosion des Betonstahls auf dessen Schwingfestigkeit für die Expositionsklassen XC sowie XD/XS.Hierzu werden in gerissenen Stahlbetonprüfkörpern mittels verschiedener Beaufschlagungslösungen Korrosionsnarben auf unterschiedlichen Stahldurchmessern erzeugt, um den Zusammenhang zwischen geflossener Ladungsmenge und korrosiver Schädigung in unterschiedlichen Expositionen zu untersuchen. In Dauerschwingversuchen wird die Relation zwischen dem vorhandenen Restquerschnitt in Kombination mit der Morphologie der Korrosionsnarbe und dem Ermüdungsverhalten von „nacktem“ Stahl sowie Verbundkörpern ermittelt. Zur genaueren Betrachtung der kritischen geometrischen Eigenschaften, welche die Ermüdungsfestigkeit herabsetzen, werden zudem morphologisch genau definierte Schädigungen auf Betonstahl erzeugt. Mithilfe des Versuchsprogramms sollen schließlich Minderungsfaktoren zur Erstellung von Wöhlerlinien unterschiedlicher Stabdurchmesser und Expositionen ermittelt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen