FWF - UHPFRC - Verbund zwischen UHPFRC und Konstruktionswerkstoffen

Projekt: Foschungsprojekt

Projektdetails

Beschreibung

Die hervorragenden Eigenschaften von ultrahochfestem faserverstärkten Beton (UHPFRC) sind Dauerhaftigkeit, Festigkeit und Duktilität. Vielfältige Möglichkeiten für neue Entwicklungen im Bauwesen eröffnen sich daher. Zum einen erlauben die außergewöhnlichen mechanischen Eigenschaften des UHPFRC die Umsetzung von schlanken und leichten Bauteilen, die in ihrer ästhetischen Leichtigkeit Stahltragwerken gleichkommen. Zum zweiten kann seine Fließfähigkeit im Verarbeitungszustand genutzt werden, um einen guten Verbund zu andern Konstruktionswerkstoffen herzustellen. Ein eindrucksvolles Beispiel dafür ist die Glas-Beton-Verbundbauweise, die die Robustheit von Stahlbeton mit der Eleganz und Transparenz von Glas verbindet. Mischbauweisen (Verbundbauweisen) sind durch einen guten Verbund zwischen unterschiedlichen Elementen möglich. Viele Faktoren beeinflussen den Verbund, wie die chemische Zusammensetzung, die Benetzung, die Rauheit und die Gestalt der Oberfläche, was zu verschiedenen Verbundmechanismen führt. Die komplexen Zusammenhänge sind für UHPFRC und weitere Materialien noch nicht untersucht. Vorhandene Modelle berücksichtigen nur eine mittlere Rautiefe und die Betonfestigkeit. Dieses Forschungsvorhaben ist ein multi-disziplinärer Zugang, um die erwähnten Phänomene zu studieren. Untersuchungen der Grenzfläche mittels Elektronenmikroskopie und industrieller Computertomographie werden Aufschlüsse über die chemischen und geometrischen Mechanismen des Haftverbundes geben. Mit Hilfe thermodynamischer Modelle und der Messung der Oberflächenenergien sollen zwischenmolekulare Kräfte ermittelt werden. Die vorgeschlagene Theorie basiert auf der Korrelation zwischen wahrer Kontaktfläche und Haftkraft. Deshalb muss die Oberflächengeometrie im feinmikroskopischen Maßstab vermessen werden. Die erforderliche Auflösung der Messung und die Datenauswertung hängen von den Benetzungseigenschaften des aufgebrachten UHPFRC ab. Ein umfangreiches mechanisches Testprogramm wird die erforderlichen Daten liefern, um ein Berechnungsmodell für den Haftverbund und auch eine Spannungs-Verformungsbeziehung zu finden. Die Ergebnisse des Projekts werden die Basis für das zuverlässige Bemessen von innovativen Verbundbauweisen mit UHPFRC darstellen. Darüber hinaus sollte das theoretische Modell, das auf einfache Weise die auftretenden Phänomene beschreibt, auch auf andere Materialien übertragbar sein.
StatusAbschlussdatum
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende3/09/072/10/10

Fingerprint

Erkunden Sie die Forschungsthemen, die von diesem Projekt angesprochen werden. Diese Bezeichnungen werden den ihnen zugrunde liegenden Bewilligungen/Fördermitteln entsprechend generiert. Zusammen bilden sie einen einzigartigen Fingerprint.