Innovativer Mehrfachprüfstand zur zyklischen Beanspruchung großformatiger Betonprobekörper

Abstract

In Betonbauwerken können zyklische Belastungen bereits lange vor einem Ermüdungsversagen zu Degradationserscheinungen im Mikrogefüge führen. In Kombination mit anderen Einwirkungen, z. B. alkalihaltige Taumittel oder Meerwasser, kann dadurch die Dauerhaftigkeit beeinträchtigt werden. Bei den zyklischen Belastungen ist zwischen lastabhängigen und lastunabhängigen zu unterscheiden. Lastunabhängige wiederkehrende Beanspruchungen stellen sich insbesondere durch thermische, in Sonderfällen auch durch hygrische Verformungen im Jahres‐ und Tagesgang ein. Lastabhängige zyklische Beanspruchungen können unterschiedlicher Natur sein, z. B. infolge Verkehr auf Fahrbahnen oder Brücken oder bei Windkraftanlagen infolge der Rotorblätter. Um den Einfluss der zyklischen Belastungen auf die Degradation und in Folge auf die Dauerhaftigkeit zeitraffend erfassen zu können, wurde am Lehrstuhl für Baustofftechnik der Ruhr‐Universität Bochum ein Mehrfachprüfstand für solche Beanspruchungen entwickelt. Dieser Prüfstand erlaubt eine praxisnahe Simulation zyklischer Lasten an großformatigen Betonkörpern. Die Entwicklung, das Funktionsprinzip sowie der erfolgreiche Einsatz des Mehrfachprüfstandes in mehreren Forschungsvorhaben werden in dieser Veröffentlichung dargestellt.

Ermüdungsversuche an großformatigen Betonprobekörpern mit dem Resonanzprüfverfahren

“…Nach bisherigem Stand der Technik kommen zur Bauteilprüfung im Bauingenieurbereich meist hydraulische Anlagen zum Einsatz, die auf Spannfeldern errichtet werden, vgl. . Diese sind jedoch im Allgemeinen sehr energieaufwendig und verschleißbeansprucht.…”

Einfluss ermüdungsinduzierter Mikrorisse in Betonbauteilen auf den Eintrag flüssiger Medien

“…56 d begonnen. Diese wurden mit Vierpunktbiegezugversuchen in einem Mehrfachprüfstand für großformatige Probekörper realisiert (Bild ). Aus der Überlagerung von langsam veränderlichen thermischen Zwangsspannungen mit rasch zyklisch wiederkehrenden Verkehrslasten ergibt sich jeweils eine Ober‐ und Unterspannung ( σ o bzw.…”

“…Mal überrollt. Sie unterscheiden sich im Grad der vorher induzierten Vorschädigung, welche durch den in Przondziono et al beschriebenen Versuchsstand induziert wird. Nach dem Einwalken wird anhand aus den Großbalken gewonnener Kleinproben (10 × 10 × 20 cm 3 ) die Chlorideindringtiefe durch Aufsprühen von Silbernitrat an einer frischen Bruchfläche, orthogonal zur Zugrichtung der biegezugbeanspruchten Oberfläche, ermittelt.…”