Die Forschung an Carbonbeton konzentrierte sich bisher überwiegend auf die Untersuchung des Tragverhaltens unter Zugbeanspruchung und die Entwicklung entsprechender Bemessungsmodelle für grundlegende Belastungsarten. Zur vollständigen und detaillierten Klärung des Tragverhaltens von Carbonbetonkonstruktionen ist es jedoch notwendig, das Verhalten unter Druckbeanspruchung zu kennen, da erste Erkenntnisse reduzierte Druckfestigkeiten vermuten lassen.
In der Dissertation werden erste systematische Untersuchungen zum Tragverhalten von Carbonbeton unter einaxialer Druckbeanspruchung durchgeführt. Ein optimierter Versuchsaufbau erlaubte es, eine Vielzahl von Einflussparametern, wie z. B. die Textilgeometrie, Garnstärke, Tränkung oder die Ausrichtung der Gelege, zu untersuchen. Die Auswertung des umfangreichen Versuchsprogrammes erfolgte hauptsächlich an Hand der aufgenommenen Spannungs-Dehnungs-Beziehungen in Längs- und Querrichtung und den Bruchbildern. Ergänzend zu den Versuchen wurden nummerische Untersuchungen hinsichtlich der Spannungsverteilungen im Probekörper durchgeführt.
Als Ergebnis der Arbeit konnte das Tragverhalten von Carbonbeton unter einaxialer Druckbeanspruchung ergründet werden. Grundlegend wurde ein anisotropes Verhalten von Carbonbeton unter Druck festgestellt. Die beobachteten Druckfestigkeiten waren dabei stark von der Ausrichtung der Gelege zur Druckbeanspruchung und vom vorhandenen Bewehrungsgrad abhängig. Basierend auf diesen Feststellungen werden zwei verschiedene Bemessungsmodelle zur Beschreibung der Druckfestigkeitsreduktion vorgeschlagen.:1 Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Zielstellung
1.3 Aufbau
2 Stand des Wissens
2.1 Durchführung einaxialer Druckversuche
2.1.1 Allgemein
2.1.2 Probekörpergröße
2.1.3 Probekörperform
2.1.4 Toleranzen bei Druckversuchen
2.1.5 Lasteinleitung
2.2 Textilbeton
2.2.1 Allgemein
2.2.2 Betonmatrix
2.2.3 Textile Bewehrung
2.2.4 Herstellung
2.2.5 Tragverhalten von Textilbeton unter Zugbeanspruchung
2.2.6 Tragverhalten unter Querzugbeanspruchung
2.2.7 Tragverhalten von Textilbeton unter Druckbeanspruchung
2.2.8 Verbundverhalten von Textilbeton
2.3 Tragverhalten von Beton unter Druck - Heterogenität
2.3.1 Allgemein
2.3.2 Normalbeton
2.3.3 Leichtbeton
2.3.4 Faserbeton
2.3.5 Beton mit Einlagen
2.3.6 Gerissener Stahlbeton - zweiaxiale Belastung
2.4 Vergleichsmodell - Anisotropes Gestein unter Druckbeanspruchung
2.4.1 Schulter-Typ Gesteinsmodelle
2.4.2 U-Typ Gesteinsmodelle
2.5 Zusammenfassung
3 Experimentelle Methodik
3.1 Materialien
3.1.1 Betone
3.1.2 Textilien
3.2 Probekörper
3.2.1 Probekörpergeometrie
3.2.2 Herstellung
3.2.3 Qualitätskontrolle
3.3 Versuchsstand
3.3.1 Vorbetrachtungen
3.3.2 Prüfapparatur
3.3.3 Messtechnik
3.3.4 Versuchsdurchführung
3.4 Versuchsprogramm
3.5 Auswertung
4 Versuchsergebnisse und Tragverhalten unter einaxialer Druckbelastung
4.1 Referenzserie
4.2 Unbewehrte laminierte Versuche
4.2.1 Tragverhalten in Längsrichtung
4.2.2 Tragverhalten in Querrichtung
4.2.3 Bruchbilder
4.2.4 Charakteristische Punkte
4.2.5 Elastizitätsmodul
4.3 Bewehrte laminierte Versuche
4.3.1 Tragverhalten in Längsrichtung
4.3.2 Tragverhalten in Querrichtung
4.3.3 Versagenstypen
4.3.4 Charakteristische Punkte
4.3.5 Elastizitätsmodul
4.4 Bewehrte gegossene Versuche
4.4.1 Tragverhalten in Längsrichtung
4.4.2 Tragverhalten in Querrichtung
4.4.3 Versagenstypen
4.4.4 Charakteristische Punkte
4.4.5 Elastizitätsmodul
4.5 Zusammenfassung zum Tragverhalten
5 Numerische Untersuchungen
5.1 Modell
5.1.1 Materialmodell - Beton
5.1.2 Materialmodell - EP
5.1.3 Modellbildung
5.2 Untersuchungsergebnisse
5.2.1 Referenzserie
5.2.2 Bewehrte Serien - Öffnungen
5.2.3 Bewehrte Serien - gefüllte Öffnungen
5.3 Erkenntnisse zum Tragverhalten
6 Einflussparameter auf die Druckfestigkeit von Carbonbeton
6.1 Bezugssystem der Auswertung
6.2 Herstellung
6.2.1 Ein2uss des Handlaminierverfahrens
6.2.2 Ein2uss des Gießverfahrens
6.3 Lagenabstand
6.3.1 Bewehrte laminierte Serien
6.3.2 Bewehrte gegossene Serien
6.4 Maschenweite
6.4.1 Bewehrte laminierte Serien
6.4.2 Bewehrte gegossene Serien
6.5 Garnstärke
6.6 Effektiver Flächenanteil kA,eff
6.7 Anordnung
6.7.1 Versetzte Anordnung der Textilebenen
6.7.2 Verdrehte Anordnung in der Textilebene
6.8 Tränkung
6.9 Festigkeit
6.10 Zusammenfassung der Hauptein2ussparameter
7 Berechnungsmodell und Bemessungsvorschlag
7.1 Allgemein
7.2 Berechnungsmodell für Festigkeiten
7.2.1 Allgemein
7.2.2 Herleitung
7.2.3 Kritik
7.3 Vorschlag für Bemessungsmodell
7.3.1 Allgemein
7.3.2 Herleitung
7.3.3 Kritik
8 Zusammenfassung und Ausblick
8.1 Zusammenfassung
8.2 Ausblick
Literaturverzeichnis
A1 Verwendete Textilien
A2 Erläuterung zur Auswertung der Einzelversuche
A3 Zusammenstellung der untersuchten Serien
A4 Ergebnisse der numerischen Berechnungen
A5 Untersuchte Gesteinsmodellen
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:35075 |
| Date | 20 August 2019 |
| Creators | Bochmann, Jakob |
| Contributors | Curbach, Manfred, Schlaich, Mike, Jesse, Frank, Technische Universität Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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