Zum Einfluss der Kontaktzone bei der Modellierung des Elastizitätsmoduls von Beton

Meyer, Lars; Brameshuber, Wolfgang

doi:2112

Zum Einfluss der Kontaktzone bei der Modellierung des Elastizitätsmoduls von Beton = Influence of the interfacial transition zone when modelling the modulus of elasticity of concrete

Meyer, Lars (Author)

2007 & 2008

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Lars Meyer

ImpressumAachen : Mainz 2007

UmfangIII , 153 S. : graph. Darst.

ISBN3-86130-632-8

ReiheAachener Beiträge zur Bauforschung ; 14

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2007

Druckausgabe: 2007. - Onlineausgabe: 2008

Genehmigende Fakultät
Fak03

Hauptberichter/Gutachter
Brameshuber, Wolfgang (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2007-04-17

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-21124
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/49915/files/Meyer_Lars.pdf

Einrichtungen

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Elastizitätsmodul (Genormte SW) ; Modellierung (Genormte SW) ; Beton (Genormte SW) ; Ingenieurwissenschaften (frei) ; Kontaktzone (frei) ; Concrete (frei) ; Modulus of elasticity (frei) ; Modelling (frei) ; Interfacial transition zone (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 620

Kurzfassung
Der Elastizitätsmodul des Betons ist eine in der Tragwerksplanung, der Bauausführung, der Nutzungssicherheit und der Dauerhaftigkeitsbetrachtung von Betonbauteilen wichtige Kenngröße. Ausgehend von der Definition des Elastizitätsmoduls verfolgt die vorgelegte Arbeit das Ziel, den Einfluss der Kontaktzone zwischen Zementsteinmatrix und Gesteinskörnung zu quantifizieren, um bei der Modellbildung zur Vorhersage des Elastizitätsmoduls des Betons realistische Ergebnisse zu erhalten. Anhand der Untersuchungen an einem Modellbeton konnte gezeigt werden, welchen Einfluss der Anteil der Kontaktzone auf den resultierenden Elastizitätsmodul des Betons haben kann. Über die aus den Untersuchungen ermittelten Zusammenhänge wurde für ein bestehendes Modell ein so genannter Bindungsfaktor ermittelt, der die Kontaktzone im Beton darstellt. Die an Modellbetonen ermittelten Elastizitätsmoduln zeigten hierbei eine ausgeprägte Abhängigkeit vom Anteil der Kontaktzone. Dieser Zusammenhang konnte als linear nachgewiesen und damit der bestehende Ansatz einer Mischung aus serieller und paralleler Schichtung der Phasen unter Beachtung dieses Bindungsfaktors verfeinert werden. Bei Überprüfung der experimentell ermittelten Werte mit einem FE-Modell bestätigte sich, dass zwischen der Größe der Kontaktzone und dem sich ergebenden Elastizitätsmodul ein linearer Zusammenhang besteht. Jedoch zeigten die Ergebnisse auch, dass die Kontaktzone hinsichtlich ihrer Auswirkung auf die Größe des Elastizitätsmoduls eine stärkere Rolle spielt, als es die bestehenden Modelle zu berücksichtigen im Stande sind.

The elastic modulus of concrete is an important value for matters of design, execution, serviceability and durability. Starting from the definition of elastic modulus the aim of this thesis was to quantify the influence of the interfacial transition zone between cement matrix and aggregates to get more realistic results when modelling the elastic modulus of concrete. On the basis of a testing programme the thesis showed which influence the interfacial transition zone exerts on the elastic modulus. Hence, the results of this programme and the conclusions drawn were used to define a so-called binding factor for an existing model. This binding factor represents the ITZ. The test results for the modulus of elasticity were dependent on the amount of ITC in the samples. This dependence was determined as a linear one. Subsequently, the existing approach – a combination of serial and parallel layers – could be improved. By a comparison of test results with FE-methods the linear dependence between the amount of ITZ and the modulus of elasticity was confirmed. However, the results also displayed that the ITZ had a stronger influence on the modulus of elasticity than the existing models had been able to predict so far.

Fulltext:
PDF