BK-Heft 2012-03 - Baukammer Berlin

Baukammer / Berufspolitik / Bildung
65 % der Betondruckfestigkeit bei
Raumtemperatur. Das für Normalbeton
und hochfesten Beton übliche erste
Maximum der Zwängungen bei etwa
100 °C fällt deutlich geringer aus. Weiterhin
wurde fes tgestellt, dass die Anfangsbelastung
keinen Einfluss auf die Maximalwerte
der Zwangsspannungen hat.
Im Gegensatz dazu führt der Einsatz von
Polypropylenfasern zu einer Stagnation
der Zwängungen bei 150 °C -230 °C und
verringert die Maximalwerte um etwa
10 %. Es konnte hierdurch erstmals ein
Einfluss von PPF auf die Entwicklung von
Zwangsspannungen nachgewiesen werden.
Die Fasern führen somit nicht nur zu
einer Verringerung von explosionsartigen
Abplatzungen im Brandfall, sondern wirken
sich zudem günstig auf die Zwangsbeanspruchung
der betroffenen Bauteile
aus.
Zusätzlich zu der Ermittlung der Zwangsspannungen
ermöglichte ein spezielles
zerstörungsfreies Prüfsystem am thermomechanischen
Prüfstand die kontinuierliche
Aufzeichnung von Schallemissionsaktivitäten
(SE-Aktivität) und Ultraschalllaufzeiten.
Hiermit konnten die
inneren Schädigungsprozesse im Beton
während der thermo-mechanischen
Beanspruchung analysiert werden. Es
zeigte sich, dass die Ultraschalllaufzeiten
insbesondere im Bereich der maximalen
Zwangsspannungen ab etwa 330 °C
deutlich ansteigen, was auf starke Rissbildungsvorgänge
schließen lässt. Die
Anfangsbelastung hat nur einen geringen
Einfluss auf die SE-Aktivität, die US-
Laufzeiten steigen hingegen mit zunehmender
Anfangsbelastung steiler an. Der
Einsatz von Polypropylenfasern führt zu
einem Abfall der SE-Aktivität zwischen
180 °C und 300 °C aufgrund der
Schmelzvorgänge.
Zur Validierung der Ergebnisse aus den
1. Tag 13. Tag 22. Tag
Abbildung 4: Zerfall eines Probekörpers ohne PPF mit einem
Belastungsgrad von = 0
30 | Baukammer Berlin 3/2012
Abbildung 2:
Zwangsspannungen für selbstverdichtenden Beton, Normalbeton und hochfesten Beton
bei einer Ausgangsbelastung von 30 % der Betondruckfestigkeit
Abbildung 3:
Ergebnisse der Hg-Prosimetrie und mikroskopische Aufnahmen
von SVB mit Polypropylenfasern
Hochtemperaturversuchen wurden weitere
Untersuchungen mittels Quecksilberdruckporosimetrie
und Lichtmikroskopie
durchgeführt. Hiermit konnten die
Rissbildungsprozesse und Abbauvorgänge
während der
Erwärmung analysiert
werden. So
wurde festgestellt,
dass Polypropylenfasern
einen Einfluss
auf die Verteilung
der Porenradien
haben und zu einer
erhöhten Rissbildung
im Beton führen.
Zudem führt
eine Belastung während
der Versuche
zu einer axialen Orientierung
der Risse.
Neben der beschriebenen
Vielzahl an
gewonnenen Erkenntnissen zum Hochtemperaturverhalten
von SVB wurden
bei der Lagerung der Probekörper im
Anschluss an die thermomechanischen
Versuche gravierende Schädigungen
beobachtet, die eine genauere Analyse
notwendig machten. Der Schädigungsvorgang
ist dabei keine direkte Folge der
Temperaturbeanspruchung unmittelbar
nach den Versuchen. Vielmehr handelt es
sich um einen langsamen und stetigen