Ausweger, M. (2017). Quantifizierung und Prognose der Frühzeitentwicklung von Festigkeit, Steifigkeit und Kriecheigenschaften moderner österreichischer Betone [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. http://hdl.handle.net/20.500.12708/79189
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Number of Pages:
68
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Abstract:
Das Thema der Diplomarbeit bezieht sich im weitesten Sinn auf das bessere Verständnis von Materialeigenschaften moderner Betone, wobei es insbesondere um Materialkenngrößen geht,die vom verwendeten Bindemittel abhängig sind. Moderne Zemente bestehen nicht nur aus reinem Klinker, sondern auch aus „hydraulisch wirksamen Zusatzstoffen“, die in anderen Industriezweigen anfallen: z. B. Hochofenschlacke aus der Stahlproduktion oder Flugasche auskalorischen Kraftwerken. Je nach Zusammensetzung des Zements bzw. des Betons ergeben sich unterschiedliche Früh- sowie Endfestigkeiten. Die Kenntnis der Frühzeitentwicklung der Druckfestigkeit, des Elastizitätsmoduls und des Kriechmoduls von Beton ist insbesondere bei frühzeitig belasteten Stahlbetonkonstruktionen vongroßer Bedeutung, z. B. bei der Planung von Vorspannzeitpunkten im Spannbetonbau bzw. bei der Baufortschrittsplanung für Freivorbaukonstruktionen. Daher bieten z.B. der Eurocode 2, siehe[12], sowie pränormative Richtlinien wie z. B. der fib Model Code 2010, siehe [4], praxistauglicheFormelwerke zur Berechnung der Frühzeitentwicklung von Druckfestigkeit und Elastizitätsmodulan. Die einzige Materialkenngröße, die dabei bekannt sein muss, ist die 28-Tages-Druckfestigkeit,also die zentrale Kenngröße im Betonbau. Die vorliegende Diplomarbeit ist in das Verkehrsinfrastrukturforschungsprojekt 850554 mit demTitel „Österreichischer Beton Benchmark zur Steigerung der Vorhersagequalität mechanischerEigenschaften moderner Betone“ eingebettet und widmet sich den folgenden Zielstellungen:1. Bewertung der Zuverlässigkeit der existierenden Formeln nach Model Code und Eurocodezur Berechnung der Frühzeitentwicklung von Druckfestigkeit und Elastizitätsmodul anhandvon zwölf repräsentativen, österreichischen Betonen2. Steigerung der Zuverlässigkeit der unter Punkt 1. genannten Formelwerke.3. Entwicklung von praxistauglichen Formeln zur Quantifizierung der Frühzeitentwicklung des Kriechmoduls moderner Betone, ausgehend von der 28-Tages-Druckfestigkeit.
The fib Model Code 2010 and the Eurocode 2 provide formulas that allow for quantification of theearly-age evolutions of the uniaxial compressive strength and of the Young’s modulus, providedthat the 28-days strength is known. In this context, the present master thesis was started withthe following two aims: (i) the assessment and the improvement of the described formulas, and(ii) the development of analogous formulas for the early-age quantification of the creep activityof concretes. These tasks are accomplished based on experimental data from (i) standard and(ii) innovative early-age testing campaigns on 12 modern Austrian bridge concretes. The latterdiffer in the type of cement (CEMII/A-M (S-L) 42.5 N, CEMII/A-S 42.5 R, or CEMI 52.5 R),the type of aggregates (calcite or quartz), and the content of entrained air (from nominally2% to 6 %). The standard tests include (i) nondestructive loading-unloading experiments forquantification of the unloading modulus, and (ii) cube compressive strength tests, whereby bothtypes of tests are carried out 1, 3, 7, 14, and 28 days after production. The innovative testsinclude nondestructive three-minutes-long creep tests that are hourly repeated from 1 day afterproduction up to concrete ages of 8 days.