Teilprojekt 6
Institut für Massivbau und Baustofftechnologie
Prof. Dr.-Ing. H.S. Müller: Schadensrisiko und Schadensentwicklung in Betonfahrbahndecken als Folge einer
Alkali-Kieselsäure-Reaktion
Im Rahmen dieses Teilprojekts werden sowohl theoretisch-numerische als auch experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Die theoretisch-numerischen Untersuchungen unter Verwendung eines weiterzuentwickelnden FE-Modells verfolgen zunächst das Ziel, das Schadensrisiko infolge einer AKR in einem Verbundsystem unter den in der Praxis gegebenen komplexen Einwirkungen und Widerständen zu analysieren bzw. die Ausbildung von Rissen zuverlässig zu prognostizieren. Im Weiteren wird die geplante Untersuchung Erkenntnisse darüber liefern, wie dem aus einer AKR resultierenden Potential für die Entstehung breiter Risse unter solchen kombinierten Einwirkungen künftig besser begegnet werden kann.
Die experimentellen Untersuchungen konzentrieren sich auf die Ermittlung der zeitlichen Veränderung der Festigkeits- und Verformungseigenschaften von Betonen, die zum einen zyklischen mechanischen / hygrothermischen Beanspruchungen, zum anderen einer zunehmenden AKR-Schädigung unterliegen. Ziel ist es, realistische Eingangsgrößen in Bezug auf den Widerstand von Beton gegenüber einer Rissausbreitung für die numerischen Berechnungen zu gewinnen. Hierzu müssen bruchmechanische Untersuchungen sowie einzelne Zeit-Stand-Versuche durchgeführt werden.
In diesem Teilprojekt wird gewissermaßen die makroskopische Ebene der Problemstellung des Forschungsverbundes betrachtet. Betonfahrbahndecken, die solchen kombinierten Beanspruchungen unterliegen, werden dabei als mehrschichtiges Kontinuum abgebildet. Das Gesamtsystem unterliegt dabei äußeren sowie inneren Ein- und Wechselwirkungen und besitzt örtlich und zeitlich veränderliche Widerstände. Einwirkungen und Widerstände werden aus den experimentellen Untersuchungen abgeleitet.