Der Einfluss von Polymermodifikationen, unterschiedlichen Gesteinskörnungen und Gesteinskörnungssubstitutionsmaterial auf das Verformungs- und Bruchverhalten von Beton

Flohr, Alexander

In dieser Arbeit werden die Ergebnisse von experimentellen Untersuchungen an unbewehrten und bewehrten modifizierten Betonen unter monoton steigender Belastung bis zum Bruch, einfacher Kurzzeitbelastung im Grenzbereich der Tragfähigkeit und mehrfach wiederholter Belastung mit kontinuierlicher Be- und Entlastungsgeschwindigkeit vorgestellt und ausgewertet. Für die Modifizierung der Betone wurden zwei grundsätzliche Vorgehens¬weisen angewendet: die Variation der Gesteinskörnung und die Modifizierung der Bindemittelphase mit thermoplastischen Polymeren. Die Auswirkungen der Modifikationen auf die Festigkeitseigenschaften und das Formänderungsverhalten des Betons bei Kurzzeitbelastung waren dabei von besonderem Interesse. Die beobachteten Veränderungen der Festbetoneigenschaften sowie der nichtlineare Zu-sammenhang zwischen den elastischen und nichtelastischen Verformungsanteilen signali-sieren, dass derartige Modifizierungen das Verformungs- und Bruchverhalten von Beton sig-nifikant beeinflussen und somit beim Nachweis der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit berücksichtigt werden müssen. Neben der Evaluierung des beanspruchungsabhängigen Formänderungsverhaltens werden die etablierten Ansätze zur Beschreibung der Gefügezu-standsbereiche bei Druckbelastung weiter entwickelt, so dass die Übergänge zwischen den Bereichen exakt ermittelt und die Ausprägung der Bereiche quantifiziert werden können. Damit ist ein genauerer Vergleich der durch die Modifizierungen hervorgerufenen Verände-rungen möglich.

The results of experimental investigations of unreinforced and reinforced modified concrete under monotonically increasing load until fracture, simple short-term load at the limit of capa-city and repeated load with continuous loading and release rate are introduced in the pre-sented thesis. The modification of the concretes was approached in two ways: the variation of the aggregates and the modification of the binder phase with thermoplastic polymers. Of particular interest were the effects of the modifications on the strength properties and the deformation behavior under short-term load. The observed changes in the hardened concrete properties and the non-linear relation be-tween the elastic and inelastic proportions of deformation indicate that such modifications affect the deformation and fracture behavior of concrete significantly. Therefore they have to be accounted for the analysis of capacity and suitability. In addition to the evaluation of the load-dependent deformation behavior, the established approaches to describe the structural state areas are developed further. Therewith, the transitions between the areas can be de-termined accurately and the dimension of the areas can be quantified. As a result the chang-es caused by modifications could be compared more precisely.

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Flohr, Alexander: Der Einfluss von Polymermodifikationen, unterschiedlichen Gesteinskörnungen und Gesteinskörnungssubstitutionsmaterial auf das Verformungs- und Bruchverhalten von Beton. 2013.

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