This experimental study focuses on the links that exist between the mechanical pull-out behaviour of multi-filament yarns embedded in concrete and the impregnation of the yarn by the concrete. To this aim, 5 glass yarns have been embedded in concrete (AR and E glass yarns from assembled or direct roving). A pre-treatment was applied to the yarn before the casting, and was chosen in the following three: wetting, drying or pre-impregnation with a cement slurry. By this way, 15 yarn / pre-treatment combinations were obtained that generate 15 conditions of impregnation of the yarn by the cementitious matrix. In each case, the mechanical properties were determined from a classical pull-out test and the yarns impregnation properties were characterized by two dedicated tests: yarns porosity measurements and along yarn water flow measurements. By studying the relationship between the mechanical behaviour and the physical properties of the impregnated yarns, it is shown that the pre- and post-peak behaviour are mainly connected to the flow rate measured during the water flow measurements, which suggest a specific influence of the connected pores parallel to the filaments and of the penetration depth of the matrix into the yarn. The postpeak and the residual behaviour are moreover linked to the yarn pore volume associated to the disorder induced in the filaments assembly by the penetration of the matrix. The overall result of this work is a contribution to the understanding of the relationship between the impregnation of the yarns and the pull-out behaviour.

Bewehrungen mit einer hochmoduligen Polymertränkung erreichen im Betonbauteil Textilspannungen von über 1200 N/mm². Ab diesem Niveau wurden in Dehnkörperversuchen Längsrisse und Betonabplatzungen beobachtet. Für die Eingrenzung und Identifikation der elementaren, verantwortlichen Mechanismen weisen großformatige Dehnkörper störende Einflüsse von Randeffekten und Imperfektionen auf. Daher wurde ein neuer Versuchsaufbau entwickelt, bestehend aus einem in einen Betonquader eingebetteten Einzelroving. Die simple Herstellung und die Verlässlichkeit dieser Kategorie von Experimenten in Bezug auf die Reproduzierbarkeit und der geringen Streuung der Resultate machen sie zu einer robusten Grundlage für experimentelle Untersuchungen des Verhaltens von TRC. Die experimentell ermittelten Bruchlasten werden zunächst bezüglich ihrer Leistung diskutiert und dann die beobachteten Bruchvorgänge kategorisiert hinsichtlich kompatibler mechanischer Hypothesen für die Initiierung von Längsrissen und des Spaltversagen. / Reinforcements with a high-modulus, polymeric impregnation achieve textile tensions of 1200 N/mm² and more in concrete parts. Starting at this level longitudinal cracks and splitting were observed in tests. In order to isolate and identify the fundamental, responsible mechanisms large-scale specimen show an interfering impact of boundary effects and imperfections. Therefore a new test set-up was developed, consisting of a single roving embedded in a single concrete cuboid. The simplicity of production and reliability of this class of experiments in terms of repeatability and low scatter of results makes them a robust basis for experimental investigation of TRC behavior. The experimentally obtained strengths are discussed in terms of the performance, followed by the categorization of observed failure patterns with respect to the available mechanical hypotheses of the longitudinal crack initiation and splitting failure.

This experimental study focuses on the links that exist between the mechanical pull-out behaviour of multi-filament yarns embedded in concrete and the impregnation of the yarn by the concrete. To this aim, 5 glass yarns have been embedded in concrete (AR and E glass yarns from assembled or direct roving). A pre-treatment was applied to the yarn before the casting, and was chosen in the following three: wetting, drying or pre-impregnation with a cement slurry. By this way, 15 yarn / pre-treatment combinations were obtained that generate 15 conditions of impregnation of the yarn by the cementitious matrix. In each case, the mechanical properties were determined from a classical pull-out test and the yarns impregnation properties were characterized by two dedicated tests: yarns porosity measurements and along yarn water flow measurements. By studying the relationship between the mechanical behaviour and the physical properties of the impregnated yarns, it is shown that the pre- and post-peak behaviour are mainly connected to the flow rate measured during the water flow measurements, which suggest a specific influence of the connected pores parallel to the filaments and of the penetration depth of the matrix into the yarn. The postpeak and the residual behaviour are moreover linked to the yarn pore volume associated to the disorder induced in the filaments assembly by the penetration of the matrix. The overall result of this work is a contribution to the understanding of the relationship between the impregnation of the yarns and the pull-out behaviour.

Bewehrungen mit einer hochmoduligen Polymertränkung erreichen im Betonbauteil Textilspannungen von über 1200 N/mm². Ab diesem Niveau wurden in Dehnkörperversuchen Längsrisse und Betonabplatzungen beobachtet. Für die Eingrenzung und Identifikation der elementaren, verantwortlichen Mechanismen weisen großformatige Dehnkörper störende Einflüsse von Randeffekten und Imperfektionen auf. Daher wurde ein neuer Versuchsaufbau entwickelt, bestehend aus einem in einen Betonquader eingebetteten Einzelroving. Die simple Herstellung und die Verlässlichkeit dieser Kategorie von Experimenten in Bezug auf die Reproduzierbarkeit und der geringen Streuung der Resultate machen sie zu einer robusten Grundlage für experimentelle Untersuchungen des Verhaltens von TRC. Die experimentell ermittelten Bruchlasten werden zunächst bezüglich ihrer Leistung diskutiert und dann die beobachteten Bruchvorgänge kategorisiert hinsichtlich kompatibler mechanischer Hypothesen für die Initiierung von Längsrissen und des Spaltversagen. / Reinforcements with a high-modulus, polymeric impregnation achieve textile tensions of 1200 N/mm² and more in concrete parts. Starting at this level longitudinal cracks and splitting were observed in tests. In order to isolate and identify the fundamental, responsible mechanisms large-scale specimen show an interfering impact of boundary effects and imperfections. Therefore a new test set-up was developed, consisting of a single roving embedded in a single concrete cuboid. The simplicity of production and reliability of this class of experiments in terms of repeatability and low scatter of results makes them a robust basis for experimental investigation of TRC behavior. The experimentally obtained strengths are discussed in terms of the performance, followed by the categorization of observed failure patterns with respect to the available mechanical hypotheses of the longitudinal crack initiation and splitting failure.

In dieser Arbeit wird das Verhalten von Normal- und Stahlfaserbeton (engl. steel fiber reinforced concrete (SFRC)) unter quasi-statischer und dynamischer Belastung untersucht. Der Fokus der Arbeit liegt dabei auf den Untersuchungen unter dynamischer Belastung. Frühere Forschungen haben gezeigt, dass die Zugabe von Stahlfasern viele der gewünschten technischen Eigenschaften des erhärteten Betons, wie Bruchzähigkeit, Biegefestigkeit, Ermüdungsfestigkeit, Temperaturwechselbeständigkeit sowie Rissbildung, erheblich verbessern kann. In diesem Zusammenhang weisen viele experimentelle und numerische Studien darauf hin, dass die Festigkeit solcher Verbundwerkstoffe ratenabhängig ist, d.h. sie wird durch die Erhöhung der dynamischen Belastung stark beeinflusst. Dieser Effekt gilt sowohl für die Verbundwerkstoffkomponenten Beton und Stahlfasern als auch für die Verbundwechselwirkung zwischen ihnen. Das Phänomen ist allgemein als Dehnraten-Effekt bekannt. Im Rahmen dieser Forschungsarbeit wurden numerische Untersuchungen durchgeführt, um den Einfluss der Zugabe von Stahlfasern in die Betonmatrix systematisch zu analysieren und die Abhängigkeit dieses Materials von der Belastungsrate zu untersuchen. Es wurden drei numerische Studien durchgeführt. In der ersten Studie wurde das Verbundverhalten zwischen Stahlfaser und der angrenzenden Betonmatrix mit verschiedenen Ansätzen mit der Finite-Elemente-Software LS-DYNA untersucht. Die Ergebnisse wurden mit zur Verfügung stehenden experimentellen Daten verglichen. In der zweiten Studie wurde das Verhalten von unverstärktem und stahlfaserverstärkten Betonplatten unter Impakt-Belastung untersucht. Die Modelle wurden entwickelt und kalibriert. Die Qualität und Zuverlässigkeit der Modelle wurden in einer Reihe von numerischen Fallstudien bewertet. Die berechneten Ergebnisse wurden durch Vergleich mit den zur Verfügung stehenden experimentellen Daten verifiziert. Das dynamische Verhalten von unverstärktem Beton und faserverstärktem Beton wurde in der dritten Studie untersucht, wobei sowohl das Druck- als auch das Zugverhalten untersucht wurden. Diese Untersuchungen zielten darauf ab, den Beitrag der Stahlfasern zur globalen Festigkeit bzw. zum Widerstandsverhalten von unverstärktem und faserverstärktem Material unter dynamischer Belastung zu untersuchen, wobei dem Einfluss der Stahlfasern auf die Rissentwicklung des faserverstärkten Betons wenig Beachtung geschenkt wurde. Darüber hinaus sind der Beitrag des Materialeffekts und seine Fähigkeit, das dynamische Verhalten von glattem und faserverstärktem Beton zu erfassen, von Interesse. Der Schwerpunkt liegt hier auf dem vorgeschlagenen Materialmodell für den Beton. Es wird gezeigt, dass das vorgeschlagene Betonmodell das druck- und zugdynamische Verhalten des unverstärkten und des faserverstärkten Betons gut abbilden und die experimentellen Ergebnisse realistisch vorhersagen kann. Schließlich folgten numerische Fallstudien zur Abhängigkeit der Ergebnisse von der Netzgröße, dem Fasergehalt, dem Verhältnis von Faserlänge zu -durchmesser, der Betonfestigkeit und der Belastungsrate. Die Parameter mit dem größten Einfluss wurden identifiziert und analysiert, und eine Schlussfolgerung wurde gezogen. Es wurde gezeigt, dass die zuvor genannten Parameter aktiv am Gesamtverhalten der Materialien beteiligt sind und eine wesentliche Rolle dabei spielen können.

The following text is an excerpt from the book Narrative Instability: Destabilizing Identities, Realities, and Textualities in Contemporary American Popular Culture, which was originally published in 2019 with Universitätsverlag Winter as part of the series American Studies – A Monograph Series. The book introduces the concept of ‘narrative instability’ in order to make visible a new trend in contemporary US popular culture, to analyze this trend’s poetics, and to scrutinize its textual politics. It identifies those texts as narratively unstable that consciously frustrate and obfuscate the process of narrative understanding and comprehension, challenging their audiences to reconstruct what happened in a text’s plot, who its characters are, which of its diegetic worlds are real, or how narrative information is communicated in the first place. Despite—or rather, exactly because of—their confusing and destabilizing tendencies, such texts have attained mainstream commercial popularity in recent years across a variety of media, most prominently in films, video games, and television series. Focusing on three clusters of instability that form around identities, realities, and textualities, the book argues that narratively unstable texts encourage their audiences to engage with the narrative constructedness of their universes, that narrative instability embodies a new facet of popular culture, that it takes place and can only be understood transmedially, and that its textual politics particularly speak to white male middle-class Americans.