Les travaux de recherche discutés dans ce manuscrit concernent la conception des générateurs de puissance électrique pour l'aéronautique. L’augmentation de la puissance massique de ces équipements passe par une augmentation des vitesses de rotation, donc une augmentation des contraintes. Un premier point est de s'assurer de la bonne tenue mécanique des matériaux. Un deuxième point est de pouvoir prendre en compte les modifications du comportement magnétique (et donc in fine du couple) lorsqu'ils sont soumis à un état de contraintes multiaxial. L’étude présentée vise en particulier à illustrer l’influence d'états de contraintes biaxiaux sur le comportement magnétique des matériaux constitutifs du rotor. Le défi repose sur la mise en place de méthodes de caractérisation du comportement magnéto-mécanique dissipatif uniaxial et multiaxial des nuances développées par Aperam et utilisées par Thales Avionics pour leurs applications aéronautiques (en FeCo-2V et Fe-3%Si à grains non orientés). Des essais non conventionnels seront effectués sur des échantillons en forme de croix de manière à s'approcher des contraintes réellement subies par le rotor. Les essais sont effectués sur la machine d'essai triaxiale Astrée du LMT-Cachan. L'état de contraintes est estimé par corrélation d'images et par diffraction des rayons X. Des mesures magnétiques anhystérétiques et de pertes d'énergie sous contraintes sont reportées. D'autre part, un modèle multi-échelle multiaxial, décrivant le comportement d’un VER à partir de l'équilibre énergétique à l'échelle microscopique sera présenté. L’approche est fondée sur la comparaison des énergies libres de chaque domaine. Une comparaison probabiliste est faite pour déterminer les variables internes que sont les fractions volumiques des domaines. Différentes stratégies envisageables pour modéliser la dissipation statique seront discutées. Puis nous présentons l’approche magnéto-élastique que nous avons retenue visant à une meilleure considération de l’effet de la contrainte sur le comportement des matériaux ferromagnétiques. / The research presented in this thesis is motivated by the design of rotors for high speed rotating machines. The increased power density of these devices requires a higher rotation speed, leading to higher levels of centrifugal forces and stress in the rotor. A first point is to ensure good mechanical strength of the materials. A second point is to take into account changes in the magnetic behavior (and ultimately torque) when they are subjected to a multiaxial stress state. The present study aims at exploring the influence of biaxial stress states on the magnetic behavior of the materials of the rotor. The challenge lies in the development of methods for the characterization of the magneto-mechanical dissipative uniaxial and multiaxial behavior of metal sheets developed by Aperam Alloy and used by Thales Avionics for their aeronautical applications (in FeCo-2V and non-oriented Fe-3%Si). Non conventional experiments are performed on cross-shaped samples in order to apply biaxial stress representative of the loadings experienced by rotors of rotating machines. These experiments are performed on a multiaxial testing machine, Astrée. Stress level is estimated thanks to digital image correlation and X-ray diffraction Both anhysteretic and dissipative magnetic responses to magneto-mechanical loadings have been recorded. On the other hand, a multi-scale multiaxial model describing the behavior of a RVE from the energy balance at the microscopic scale is presented. The approach is based on a comparison of the free energy of each domain. A probabilistic comparison is made to determine the volume fraction of domains used as internal variables. Different strategies for modeling the static dissipation are discussed. Then we present the chosen magneto-elastic approach, improving the description of the effect of stress on ferromagnetic materials behavior.

This work is devoted to study the influence of the composition on mechanical properties of high performance concret based on portland cement. 29 samples of high performance concrete (HPC) warying in composition were prepared. The constituents used for HPC preparation were: cement Aalborg White, silica fume, finelly ground blast furnace slag, finelly ground silica, calcinated bauxite and polycarboxylate based superplasticizer. The mechanical parameters (flexural and compressive strength) of the samples were observed after 7 and 28 days of moist curing. Compressive strength values after 28 days were in the range of 92 to 194 MPa and the flexural strength values were in the range of 7 to 23 MPa (without using of fiber reinforcement). The graphs showing mechanical parameters depending on the mixture composition were constructed and consequently evaluated.

This master´s thesis is dealing with selected part of the construction technology project of the high-rise building AZ Tower. The main content becomes the realization of supporting gross upper structure. It compiles in detail the most optimal proposal of technological processes, working machines, schedule, control and test plan, occupational safety, environment protection, construction site equipment and last but not least, the coordination of four tower cranes. Apart from the architectural and technically impressive draft of the Czech Republic tallest building it will be interesting to deal with progress of the whole construction. New technologies and elementary construction activities adapting to work at extreme altitudes will be used.

Civil engineering development is connected with the application of new construction methods and the development of new building materials. Concrete, as one of the basic building materials, is part of this development. A major turning point in the development of concrete and its properties occurred with the use of new, more efficient plasticizing additives. This allowed to produce concrete with lower water cement ratio, while increasing the strength of concrete. Gradually, the compressive strength of concrete boundary has moved by several levels, when there are currently commonly used concrete with strength of about 100 N/mm2 and with the special methods of concrete production strength range from 250 to 300 N/mm2. A negative aspect of the development of (ultra) high-strength concrete is their energy and economic demands. A characteristic feature of high-strength concrete is a high content of cement and very fine admixtures, especially silica fume. One way to improve the economics of these types of concrete is the application of cheaper admixture based on industrial waste. The content of this work is the observation and description of the properties of high-strength concrete and reactive powder concrete, in which the admixtures were based on industrial waste were applied. Part of this work is the comparison of economic parameters for individual types of concrete.

Der derzeitige technische Fortschritt stützt sich maßgeblich auf die Nutzung von elektrischem Strom. Der Anteil der Stromerzeugung aus Sonnenlicht hat mittlerweile in Deutschland den der Wasserkraft überschritten, der 1990 noch der größte regenerative Energielieferant war. Die Technologie der Photovoltaik (PV) wandelt die hochenergetische Strahlung der Sonne in elektrischen Strom um und nutzt dabei häufig Glasplatten als tragende Struktur. Der Hauptanspruch dieser Arbeit liegt in der Entwicklung und Untersuchung eines Befestigungssystems mit einer höher- oder hochmoduligen Klebverbindung zum gläsernen PV-Modul sowie einer möglichst universell einsetzbaren Fügeverbindung zur Unterkonstrukion. Die systematische Enwicklung der Fügeverbindung zum PV-Modul basiert auf dem Ansatz eines flexiblen, stützenden \\hbox{Ringes} für das Fügeelement (Halter), um die durch eine mechanische Belastung der Module induzierten Zugspannungen im Glas über der Fügeelementkante zu reduzieren. Eine neuartige, kombinierte Klammer-Keil-Verbindung sichert die Befestigung auf einer von ihr unabhängigen Unterkonstruktion sowohl quer als auch längs zur Schienenrichtung. Experimentelle Arbeiten charakterisieren die eingesetzte Klebverbindung unter verschiedenen Beanspruchungsszenarien, um sowohl konstruktions- als auch klebstoffbedingte Möglichkeiten und Grenzen der Fügeverbindung für die vorliegende Anwendung zu identifizieren. Die Untersuchungen weisen zudem geeignete Vorbehandlungsmaßnahmen der Aluminiumoberflächen aus. Sowohl numerische Simulationen als auch die neuartig eingesetzte Nahbereichsphotogrammetrie bestätigen in Bauteiluntersuchungen die vorteilige Wirkung des flexiblen, höhermodulig geklebten Ringes. Die vorliegende Arbeit setzt sich hierbei auch kritisch mit unterschiedlichen Einflüssen auf die Ergebnisse auseinander, die einerseits durch verschiedene Prüfstände hervorgerufen werden können und andererseits auch den verwendeten Methoden zugrunde liegen. / Today much of technical advances are due to the usage of electricity. The contribution of solar power to the production of electricity in Germany currently surpasses water powered electricity which was in 1990 the almost exclusive renewable energy source. The technology of photovoltaic systems based on high-powered sun radiation, often utilizes glass plates as a supporting structure. This dissertation primarily focuses on the research and development of a mounting system with a higher or high modulus adhesively bonded joint to the PV-module as well as an all-purpose connection to the substructure. The systematical development process of the connection to the PV-module is based on the approach of a flexible supporting ring-shaped mounting element. This reduces the tension within the glass surface at the edge of the mounting element when mechanically loading the PV-module. A novel connection using a clamp-wedge combination ensures the ability to mount the PV-module horizontally or vertically to the rail substructure. Through the development process, the bonded joint is exposed to various scenarios where the construction as well as the adhesive possibilities and limitations under each scenario are analyzed. Research outcomes yield recommendations for appropriate pre-treatment of the aluminum surfaces. Numerical simulations as well as the novel use of the near-field photogrammetry method confirmed beneficial action of the flexible ring-shaped mounting element within assembly testing of large glass specimens. This dissertation discusses how different variables can have a considerable effect on results when introduced through the testing device and through monitoring methods.

Induction Assisted Single Point Incremental Forming (IASPIF) is a die-less hot sheet metal forming. The IASPIF does not apply characteristic complex tooling like those applied in deep drawing and bending. In this thesis, induction heating was used to heat up the sheet while simultaneously forming with a tool. The research goal is to improve the formability of high strength steels by heating. The IASPIF consists of non-complicated set up that allows induction heating to be utilized through the coil inductor moved under the sheet and synchronized with the forming tool that moves on the upper side of the sheet. The advanced high strength steel alloys, DP980, DP600 and 22MnB5 steels, were investigated. The influence of induction heating on formability was evaluated by the maximum wall angle that can be achieved in a single pass. Additionally, tool diameter and tool feed rate was also varied. The most influencing parameters were tool feed rate, induction power, and the profile depth. A new forming strategy was also developed by control the heating temperature through coupling the formed profile depth with a successively increased tool feed rate. The forming forces of DP980 steel sheet, were reduced from 7 kN to 2.5 kN when forming process was performed at room and elevated temperature, respectively. Stretching stresses were developed during forming process causing a high reduction in the resulting wall part thickness. New findings in this investigation were the reverse relationship between the step-down depth and the thickness reduction percentage. The smaller the tool diameter, the better was the formability. The finite element simulation of the investigated forming process showed that the increase in heating temperature has a direct effect on rising the plastic strain from 0.2 at room temperature to 1.02 at 800 ◦ C. The maximum true strain achieved in the resulting wall part thickness was determined by FEM simulations and validated with experimental trials. The part shape accuracy was measured and the highest deflection was founded when the part was formed by the highest step-down depth. Moreover, the minimum deflection in the part shape was achieved by utilizing a high induction power in the experiments. Finally, the resulting mechanical properties of the 22MnB5 alloy sheet material were tailored during IASPIF. For this purpose, the sheets were locally heated by induction during the forming process and subsequently quenched at different rates. As a result, the produced tailored parts consist of three different regions, which consist of a ductile, transitional and hardened region. The proposed procedure allows forming and quenching at the same time without transfer and thus, process time was reduced. / Die induktionsgestützte, inkrementelle Blechumformung (englisch: Induction Assisted Single-Point Incremental Forming IASPIF) ist Warmumformprozess, bei dem keine komplexen Werkzeuge wie beim Tiefziehen und Biegen benötigt werden. Inhalt dieser Arbeit ist die inkrementelle Umformung eines Bleches mit gleichzeitig ablaufender induktiver Erwärmung. Das Forschungsziel bestand in der Verbesserung der Umformbarkeit von hochfesten Stahlwerkstoffen wie DP600, DP980 und 22MnB5 durch eine gezielte partielle Erwärmung. Der prinzipielle Aufbau des Versuchsstandes besteht aus einem Spuleninduktor, der unterhalb des umzuformenden Blechs platziert ist, und der synchron mit dem Werkzeug – einem Drückdorn – während des Umformvorganges verfährt. Ein wesentlicher Untersuchungsschwerpunkt bestand in der Ermittlung der Einflussgrößen auf den untersuchten IASPIF-Prozess. Für die Bewertung der Umformbarkeit wurden hierbei der maximal erreichbare Teilwandwinkel und die Profiltiefe, die in einem Umformdurchgang herstellbar waren, ermittelt und ausgewertet. Darüber hinaus konnten im Rahmen der Arbeit die Induktionsleistung des Generators, der Werkzeugdurchmesser und die Werkzeugvorschubgeschwindigkeit als relevante Prozessparameter identifiziert werden. Im Ergebnis der durchgeführten Untersuchungen zeigten die Werkzeugvorschubgeschwindigkeit und die Induktionsleistung einen wesentlichen Einfluss auf die erreichbare Profiltiefe. Aufbauend auf den erzielten Ergebnissen konnte eine prozessangepasste Umformstrategie entwickelt werden, bei der eine konstante Erwärmungstemperatur durch das Koppeln der momentanen Profiltiefe mit einer sukzessiv steigenden Werkzeugvorschubgeschwindigkeit erreicht wird. Weiterhin ließen sich die Kräfte bei der Umformung eines Stahlbleches aus DP980 von 7 kN (bei Raumtemperatur) auf 2,5 kN (bei erhöhter Temperatur) reduzieren. Aufgrund des mit einem Streckziehvorgang vergleichbaren Spannungszustandes während des Umformprozesses war eine starke Verringerung der resultierenden Wanddicke zu beobachten. Als neue Erkenntnis in dieser Untersuchung konnte die umgekehrte Beziehung zwischen der Zustelltiefe und dem Dickenreduktionsprozentsatz abgleitet werden. Aus der Finite - Elemente - Simulation des vorgestellten Umformprozesses wurde erkennbar, dass die Erhöhung der Erwärmungstemperatur einen direkten Einfluss auf die plastische Dehnung von 0,2 (bei Raumtemperatur) auf 1,02 (bei 800 °C) hat. Mittels der numerischen Simulation und der nachfolgenden experimentellen Validierung erfolgte darüber hinaus die Bestimmung der maximalen wahren Dehnung, die in der resultierenden Wanddicke erreicht wurde. Bei den Versuchen mit der größten Zustellung ließ sich durch die Bestimmung der Teileformgenauigkeit die höchste Abweichung von der Sollgeometrie CAD Modell feststellen. Abschließend wurde nachgewiesen, dass der IASPIF Prozess auch zur Einstellung maßgeschneiderter Bauteileigenschaften wie der resultierenden mechanischen Eigenschaften des Blechmaterials aus 22MnB5 einsetzbar ist. Zu diesem Zweck wurden die Bleche während des Umformprozesses lokal induktiv erwärmt und anschließend zur Einstellung des gewünschten Gefüges bei unterschiedlichen Abkühlgeschwindigkeiten abgeschreckt.

Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der experimentellen Analyse des Tragverhaltens von Hochleistungsbeton unter mehraxialer Beanspruchung. Dabei wurden sowohl die zwei und die dreiaxiale Drucktragfähigkeit als auch das Verhalten unter zweiaxialer kombinierter Druck Zug Beanspruchung untersucht. Für die Analyse kamen jeweils drei Betonfestigkeitsklassen zum Einsatz, C 55/67, C 70/85 und C 90/105. Innerhalb der durchgeführten Versuchsreihen wurden sowohl die jeweiligen Bruchlasten als auch die Spannungs Dehnungs Beziehungen ermittelt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden mit denen verglichen, die an Normalbeton gewonnen wurden. Aus diesem Vergleich wurden Schlußfolgerungen für den Einsatz von Hochleistungsbetonen abgeleitet. Zur mathematischen Beschreibung des Tragverhaltens von Hochleistungsbeton wurden für die untersuchten Beanspruchungsregime Näherungsfunktionen angegeben. / The subject of this paper is the experimental analysis of the behavior of High Performance Concrete under multiaxial loading. Thereby the behavior under bi- and triaxial compression as well as the behavior under combined compression-tension stresses were examined. Three concrete grades were examined, C 55/67, C 70/85 and C 90/105. Within the test series, the ultimate loads and the stress-strain-relationships were determined. The results of the examinations were compared to the results which are already known for normal strength concrete. From these comparisons conclusions for the usage of high performance concrete were made. For the examined states of stress mathematical approximations are specified.

The autogenous shrinkage due to self-desiccation of high- and ultra-high performance concretes with very low water-cement ratio in case of restraint leads to considerable stresses starting from very early age. The resultant risk of cracking presently cannot be adequately investigated. Parameters that are particularly difficult to capture experimentally are the concrete temperature and the viscoelasticity. The primary objective of this work was to assess as precise as possible the autogenous shrinkage cracking propensity of representative concretes at strong restraint and constant room temperature. Test methods needed to be chosen and enhanced in a way that preferably allowed for the efficient and precise investigation of all relevant factors in the future. Ideally, a method suitable for a complete empirical modeling was provided. First the methodological requirements and the advantages and disadvantages of existing test methods were discussed. Based on this, optimized test methods were proposed. Their suitability was verified using the example of ultra-high strength concrete. The choice of concrete compositions considered the essential measures for reducing shrinkage (internal curing, shrinkage-reducing admixtures, reduction of the fraction of Portland cement in the binder). The autogenous shrinkage was measured with the shrinkage cone method. This new test method was validated by investigations of the repeatability and reproducibility and proved efficient and precise. It allows for measurements under non-isothermal conditions; no established test method exists for that purpose to date. The autogenous shrinkage of the ultra-high strength concretes at the age of 24 h, investigated under quasi-isothermal conditions (20 °C), was between 0,25 mm/m and 0,70 mm/m. It was particularly low when a shrinkage-reducing admixture was added and when superabsorbent polymers were used. The stresses due to restraint were determined with the restrained ring test. A large part of the stresses to be expected according to Hooke’s Law were eliminated by creep and relaxation. The relaxation capacity being very pronounced at very early age was the main reason that no visible cracking occurred, not even with the concretes with high autogenous shrinkage. The development of the autogenous shrinkage cracking propensity was described as ratio of restraint stress and splitting tensile strength. By means of modified ring tests, used to determine the maximum tensile stress, it could be shown that the ratio of stress to strength is an appropriate failure criterion. However, the cracking propensity can be calculated correctly only if the strongly age-dependent ratio of uniaxial to splitting tensile strength is accounted for. Besides, it needs to be considered that at very early age a plastic stress redistribution may occur in restrained ring tests. The reference concrete showed a high cracking propensity of up to 0.68. The fact that shrinkage-reducing measures led to significantly lower values reveals their relevance for the safe application of ultra-high strength concrete. However, the investigations carried out here at 20 °C do not allow for a final assessment of the cracking propensity under typical on-site conditions. To empirically model the autogenous shrinkage cracking propensity as a function of temperature and stress level in the future, an analytical stress solution for non-isothermal restrained ring tests and a new approach for investigating the residual stress and relaxation capacity by means of non-passive restrained ring tests was suggested.:1 Introduction 2 Autogenous shrinkage 5 2.1 Shrinkage and hydration 5 2.2 Definitions and research approaches 10 2.3 Metrological issues 14 2.3.1 Multitude of test methods 14 2.3.2 Time-zero 16 2.3.3 Other metrological issues 18 2.4 Corrugated tube method 19 2.5 Influencing parameters 21 2.5.1 Concrete composition 21 2.5.2 Temperature 23 2.5.3 Specific countermeasures 25 2.6 Summary and conclusions with respect to the own work 25 3 Concretes used in the own investigations 27 3.1 Preliminary remarks 27 3.2 Concrete compositions 27 3.3 Constituents 28 3.3.1 Cement 28 3.3.2 Ground-granulated blast furnace slag 28 3.3.3 Silica fume 28 3.3.4 Admixtures 29 3.3.5 Aggregates 29 3.4 Mixing 29 3.5 Basic properties 30 3.5.1 Compressive strength 30 3.5.2 Splitting tensile strength 31 3.5.3 Modulus of elasticity 33 3.5.4 Analysis of mechanical properties 35 3.5.5 Coefficient of thermal expansion 38 3.5.6 Isothermal calorimetry 39 3.6 Summary 39 4 Shrinkage cone method for measuring autogenous shrinkage 41 4.1 Introduction 41 4.2 Setup and measurement procedure 41 4.3 Temperature control 44 4.4 Precision under quasi-isothermal conditions 47 4.4.1 Repeatability 47 4.4.2 Reproducibility 49 4.4.3 Shrinkage cone method vs. corrugated tube method 49 4.5 Autogenous shrinkage of the investigated concretes at 20 °C 54 4.6 Tests under non-isothermal conditions 55 4.7 Summary 56 5 Stress and cracks due to restrained autogenous shrinkage 58 5.1 Introduction 58 5.2 Degree of restraint 58 5.3 Formation of cracks 60 5.4 Very early age and importance of stress relaxation 63 5.5 Creep and cracking - further methodological aspects 65 5.6 Autogenous shrinkage cracking propensity 69 5.7 Role of temperature history 70 5.8 Further state of knowledge 72 5.8.1 Preliminary remarks on test methods 72 5.8.2 Quantitative investigations under restraint conditions 73 5.8.3 A full-scale model for assessing the cracking risk at very early age 77 5.9 Summary 78 6 Investigation of the autogenous shrinkage cracking propensity 80 6.1 Introduction 80 6.2 Suitability of temperature-stress testing machines 80 6.2.1 Development, setup and use 80 6.2.2 Results of round robin tests 83 6.3 Restrained ring test - methodological foundations 86 6.3.1 Setup and use 86 6.3.2 Evaluation of restrained ring tests 90 6.3.3 Use of temperature changes for the investigation of creep and relaxation 96 6.4 Own investigations with the restrained ring test 97 6.4.1 Setup 97 6.4.2 Compensation of disturbing temperature effects 99 6.4.3 Repeatability 100 6.4.4 Measured steel ring strains 101 6.4.5 Simple stress analysis 102 6.4.6 Autogenous shrinkage cracking propensity - further analysis 106 6.4.7 Thermal stress component 116 6.4.8 Period of maximum cracking propensity 118 6.4.9 Restraint stress versus autogenous shrinkage 119 6.4.10 Cracking propensity versus autogenous shrinkage 120 6.4.11 Further considerations on creep 121 6.5 Summary 126 7 Summary, conclusions and outlook 128 7.1 Summary and conclusions 128 7.2 Outlook 130 8 Literature 131 9 Annex 159 / Das durch Selbstaustrocknung verursachte autogene Schwinden von besonders leistungsfähigen Betonen mit sehr niedrigem Wasserzementwert führt bei Dehnungsbehinderung bereits in sehr frühem Alter zu erheblichen Zwangsspannungen. Die Gefahr der Rissbildung, die sich daraus ergibt, lässt sich bislang nur unzureichend untersuchen. Experimentell besonders schwer zu erfassende Faktoren sind die Betontemperatur und die Viskoelastizität. Das vorrangige Ziel der Arbeit war die möglichst genaue Ermittlung der autogenen Schwindrissneigung repräsentativer Betone bei starker Dehnungsbehinderung und konstanter Raumtemperatur. Dabei waren die Prüfverfahren möglichst so zu wählen und weiterzuentwickeln, dass sich zukünftig alle relevanten Faktoren effizient und genau untersuchen lassen. Im Idealfall sollte eine Methode entstehen, die eine vollständige empirische Modellierung erlaubt. Zunächst wurden die methodischen Anforderungen und die Vor- und Nachteile existierender Prüfverfahren diskutiert. Darauf aufbauend wurden optimierte Verfahren vorgeschlagen. Ihre Eignung wurde an ultrahochfestem Beton überprüft. Bei der Auswahl der Betone wurden die wesentlichen Maßnahmen zur Schwindreduzierung berücksichtigt (innere Nachbehandlung, schwindreduzierende Zusatzmittel, Verringerung des Portlandzementanteils am Bindemittel). Das autogene Schwinden wurde mit dem Schwindkegelverfahren gemessen. Das neue Verfahren wurde durch Untersuchungen zur Wiederhol- und Vergleichsgenauigkeit validiert und erwies sich als effizient und genau. Es ermöglicht Messungen unter nicht-isothermen Bedingungen; hierfür existiert bisher kein etabliertes Verfahren. Das autogene Schwinden der untersuchten ultrahochfesten Betone unter quasi-isothermen Bedingungen (20 °C) betrug im Alter von 24 h zwischen 0,25 mm/m und 0,70 mm/m. Besonders gering war es bei Zugabe eines schwindreduzierenden Zusatzmittels bzw. Verwendung superabsorbierender Polymere. Mit dem Ring-Test wurden die bei Dehnungsbehinderung entstehenden Spannungen ermittelt. Ein großer Teil der gemäß Hooke’schem Gesetz zu erwartenden Spannungen wurde durch Kriechen und Relaxation abgebaut. Die im sehr frühen Alter stark ausgeprägte Relaxationsfähigkeit war der wesentliche Grund dafür, dass es selbst bei Betonen mit hohem autogenen Schwinden zu keiner erkennbaren Rissbildung kam. Die Entwicklung der autogenen Schwindrissneigung wurde als Verhältnis von Zwangsspannung und Spaltzugfestigkeit beschrieben. Durch modifizierte Ring-Tests, mit deren Hilfe die maximale Zugspannung ermittelt wurde, konnte gezeigt werden, dass das Verhältnis von Spannung und Festigkeit als Versagenskriterium geeignet ist. Die Rissneigung lässt sich aber nur dann korrekt berechnen, wenn das stark altersabhängige Verhältnis von einaxialer Zugfestigkeit und Spaltzugfestigkeit berücksichtigt wird. Außerdem ist zu beachten, dass es im sehr frühen Alter zu einer plastischen Spannungsumlagerung in Ring-Tests kommen kann. Der Referenzbeton wies eine hohe Rissneigung von bis zu 0,68 auf. Dass die schwindreduzierenden Maßnahmen zu deutlich geringeren Werten führten, zeigt deren Bedeutung für den sicheren Einsatz von ultrahochfestem Beton. Die hier bei 20 °C durchgeführten Untersuchungen erlauben allerdings keine abschließende Bewertung der Rissneigung unter baustellentypischen Bedingungen. Um die autogene Schwindrissneigung zukünftig als Funktion der Temperatur und des Lastniveaus empirisch modellieren zu können, wurden eine analytische Spannungslösung für nicht-isotherme Ring-Tests und ein neuer Ansatz zur Untersuchung der Resttrag- und Relaxationsfähigkeit mit Hilfe nicht-passiver Ring-Tests vorgeschlagen.:1 Introduction 2 Autogenous shrinkage 5 2.1 Shrinkage and hydration 5 2.2 Definitions and research approaches 10 2.3 Metrological issues 14 2.3.1 Multitude of test methods 14 2.3.2 Time-zero 16 2.3.3 Other metrological issues 18 2.4 Corrugated tube method 19 2.5 Influencing parameters 21 2.5.1 Concrete composition 21 2.5.2 Temperature 23 2.5.3 Specific countermeasures 25 2.6 Summary and conclusions with respect to the own work 25 3 Concretes used in the own investigations 27 3.1 Preliminary remarks 27 3.2 Concrete compositions 27 3.3 Constituents 28 3.3.1 Cement 28 3.3.2 Ground-granulated blast furnace slag 28 3.3.3 Silica fume 28 3.3.4 Admixtures 29 3.3.5 Aggregates 29 3.4 Mixing 29 3.5 Basic properties 30 3.5.1 Compressive strength 30 3.5.2 Splitting tensile strength 31 3.5.3 Modulus of elasticity 33 3.5.4 Analysis of mechanical properties 35 3.5.5 Coefficient of thermal expansion 38 3.5.6 Isothermal calorimetry 39 3.6 Summary 39 4 Shrinkage cone method for measuring autogenous shrinkage 41 4.1 Introduction 41 4.2 Setup and measurement procedure 41 4.3 Temperature control 44 4.4 Precision under quasi-isothermal conditions 47 4.4.1 Repeatability 47 4.4.2 Reproducibility 49 4.4.3 Shrinkage cone method vs. corrugated tube method 49 4.5 Autogenous shrinkage of the investigated concretes at 20 °C 54 4.6 Tests under non-isothermal conditions 55 4.7 Summary 56 5 Stress and cracks due to restrained autogenous shrinkage 58 5.1 Introduction 58 5.2 Degree of restraint 58 5.3 Formation of cracks 60 5.4 Very early age and importance of stress relaxation 63 5.5 Creep and cracking - further methodological aspects 65 5.6 Autogenous shrinkage cracking propensity 69 5.7 Role of temperature history 70 5.8 Further state of knowledge 72 5.8.1 Preliminary remarks on test methods 72 5.8.2 Quantitative investigations under restraint conditions 73 5.8.3 A full-scale model for assessing the cracking risk at very early age 77 5.9 Summary 78 6 Investigation of the autogenous shrinkage cracking propensity 80 6.1 Introduction 80 6.2 Suitability of temperature-stress testing machines 80 6.2.1 Development, setup and use 80 6.2.2 Results of round robin tests 83 6.3 Restrained ring test - methodological foundations 86 6.3.1 Setup and use 86 6.3.2 Evaluation of restrained ring tests 90 6.3.3 Use of temperature changes for the investigation of creep and relaxation 96 6.4 Own investigations with the restrained ring test 97 6.4.1 Setup 97 6.4.2 Compensation of disturbing temperature effects 99 6.4.3 Repeatability 100 6.4.4 Measured steel ring strains 101 6.4.5 Simple stress analysis 102 6.4.6 Autogenous shrinkage cracking propensity - further analysis 106 6.4.7 Thermal stress component 116 6.4.8 Period of maximum cracking propensity 118 6.4.9 Restraint stress versus autogenous shrinkage 119 6.4.10 Cracking propensity versus autogenous shrinkage 120 6.4.11 Further considerations on creep 121 6.5 Summary 126 7 Summary, conclusions and outlook 128 7.1 Summary and conclusions 128 7.2 Outlook 130 8 Literature 131 9 Annex 159

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Yes / This paper describes some underlying principles of multicomponent and high entropy alloys, and gives some examples of these materials. Different types of multicomponent alloy and different methods of accessing multicomponent phase space are discussed. The alloys were manufactured by conventional and high speed solidification techniques, and their macroscopic, microscopic and nanoscale structures were studied by optical, X-ray and electron microscope methods. They exhibit a variety of amorphous, quasicrystalline, dendritic and eutectic structures.