Über das Kriechen von Zementstein, Mörtel und Beton

1.1 Uberblick Uber Verformungen von Beton Beton und M6rtel sind viskos-elastische Zweiphasenstoffe, die aus einer elastischen Phase (Zuschlag, unhydratisiertes Zement korn) und einer viskosen Phase (Zementgel) zusammengesetzt sind. Naherungsweise kann der Zementstein als der viskose Anteil an gesehen werden. Dieser hat im Normalbeton die Aufgabe, die Zu schlage mit einem Film zu umhlillen und zu verkitten sowie die Hohlraume zwischen den Zuschlagk6rnern zu fUllen. Das Verhalt nis von Zuschlag und Zementstein und deren Eigenschaften sind von EinfluB auf die Betoneigenschaften, besonders auf das Ver formungsverhalten. Bei Be- und Entlastung treten Verformungen auf, die nach Hansen (Abb. 1.1) eingeteilt werden k6nnen in: a) unmittelbare oder sofort auftretende elastische Eel Verformungen (instantaneous elastic deformation) b) so fort auftretende bleibende Verformungen (permanent set) c) zeitabhangige elastische oder verz6gert E vel elastische Verformungen (delayed elasticity) E . d) zeitabhangige viskose Verformungen v~s (timedependent viscous deformation) e) sofort auftretende elastische RUckverformungen (instantaneous recovery) f) verz6gert-elastische Rlickverformungen E oder E k vel R R (time dependent elastic recovery) FUr die Bemessung von Beton-, Stahlbeton- und Spannbetonkon struktionen oder bei Berechnung ihrer Formanderungen ist die Kenntnis der oben genannten Verformungseigenschaften des Betons notwendig. AuBerdem k6nnen beim Auftreten von Zwangungskraften, z. B. infolge StUtzensenkung, Temperaturdehnung, Schwinden, Quellen u. a. aus diesen Eigenschaften die auftretenden Span nungen und deren relaxierender Verlauf vorausbestimmt werden.

Inhalt
1. Einleitung.- 1.1 Überblick über Verformungen von Beton.- 1.2 Ziel der Arbeit.- 2. Literaturauswertung.- 2.1 Definition des Kriechens.- 2.2 Kriechtheorien.- 2.3 Allgemeine Kriechformeln.- 2.4 Rheologische Modelle.- 2.5 Kriechzahl ?.- 2.6 Einflüsse auf das Kriechen von Mörtel und Beton.- 3. Problemstellung.- 3.1 Verzögert-elastische Rückverformung oder Rückkriechen.- 3.2 Viskose oder zeitabhängige bleibende Verformung.- 3.3 Weitere Formeln und Modelle.- 4. Versuchsplan, Ausgangsstoffe und Mischungsverhältnisse.- 4.1 Vorversuche.- 4.2 Hauptversuche.- 4.3 Ausgangsstoffe und Mischungsverhältnisse.- 5. Versuchsdurchführung.- 5.1 Mischen.- 5.2 Versuchskörperform.- 5.3 Herstellverfahren für die Zementstein- und Mörtelkörper.- 5.4 Lagerung.- 5.5 Resonanzfrequenzmessungen.- 5.6 Höchstlast für Druckfestigkeit.- 5.7 Schwind- und Schrumpfmessungen.- 5.8 Lastverformungswerte für statischen E-Modul.- 5.9 Kriechverformungsmessungen.- 5.10. Probenzahl.- 6. Versuchsergebnisse.- 6.1 Einzelwerte.- 6.2 Mittelwerte und statistische Kenngrößen.- 6.3 Zementstein- und Mörtelkennwerte.- 6.4 Druckfestigkeiten.- 6.5 Dynamischer E-Modul.- 6.6 Statischer E-Modul.- 6.7 Schwinden und Schrumpfen.- 6.8 Kriechergebnisse.- 7. Auswertung der Kriechversuche.- 7.1 Verzögert-elastische Rückverformung oder Rückkriechen.- 7.2 Viskose oder zeitabhängige bleibende Verformung.- 7.3 Auswertung der Versuchsergebnisse nach weiteren Formeln und Modellvorstellungen.- 7.4 Vergleichende Betrachtung der für die Auswertung verwendeten Formeln und Modelle.- 7.5 Ausblick für weitere Untersuchungen.- 8. Zusammenfassung.- 9. Literaturverzeichnis.- 10. Zusammenstellung der wichtigsten benutzten Formelzeichen und Abkürzungen.- 11. Zusammenstellung der untersuchten Formeln und Modelle.- a)Tabellen.- b) Abbildungen.- Anhang A Versuchsergebnisse Einzelwerte .- Anhang B Versuchsergebnisse statistische Werte und Auswertungen .- Anmerkung.- Die angeführten Anhänge A und B sind in der vorliegenden Fassung nicht enthalten, sie können in der Bibliothek des Instituts für Bauforschung der Technischen Hochschule Aachen eingesehen werden.

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