Im Projekt wurden ressourcenschonende, modulare und leichte Betonkonstruktionen mit tragenden Bauelementen aus UHPC entwickelt. Im Fokus der Untersuchungen standen Träger und Stützen sowie die entsprechenden Querschnittsformen. Als Anschlusskonstruktionen für die Bauteile wurden Verbunddübelleisten in Klothoidenform betrachtet. Anhand der experimentellen und numerischen Untersuchungen wurde gezeigt, dass mit den UHPC-Verbundträgern und -stützen sehr tragfähige, schlanke und dennoch duktile Konstruktionselemente zur Verfügung stehen. Die maßgeblichen Vorteile von UHPC gegenüber Normalbeton sind die größere Dauerhaftigkeit und die höhere Druckfestigkeit. Dies ermöglicht eine grundsätzlich schlankere Bauweise, welche durch die Verwendung von modularen Elementen sehr gut in die Praxis umgesetzt werden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Beton-3D-Druck ist eine kontinuierliche, schalungsfreie Bautechnologie nach dem Prinzip der additiven Fertigung, die wirtschaftliche Errichtung von Bauwerkstrukturen unter Baustellenbedingungen ermöglicht. Das Projekt beschäftigte sich mit der Erweiterung des Verfahrens auf Schaumbeton mit dem Ziel, die Grundlagen einer Technologie zur Erstellung tragender Wände zu entwickeln. Schaumbeton zeichnet sich durch geringe Rohdichte und gute Wärmedämmeigenschaften aus. Die entwickelten Schaumbetone, technologischen und baustofflich-analytischen Prozesse und Verfahren, sowie die Maschinenelemente einschließlich deren Integration stellen elementare Grundlagen dar, die zur großtechnischen und baupraktischen Umsetzung von schalungsfreien Formgebungsverfahren mit Schaumbetonen notwendig sind. Die Projektergebnisse können von Baustoff- und Zusatzmittelherstellern, Baumaschinenherstellern sowie Baufirmen genutzt werden, um mit beschränktem Aufwand aus dem prototypisch nachgewiesenen 3D-Druck von Schaumbeton marktfähige Produkte und Technologien mit ausgeprägten Alleinstellungsmerkmalen weiterzuentwickeln. Die erfolgte positive Bewertung der Wirtschaftlichkeit des Bauverfahrens stellt eine ausgezeichnete Grundlage für deren Überführung in die Baupraxis dar.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Durch die Auswertung der mit jedem Lastwechsel eines kraftgeregelten Druckschwellversuchs dissipierten Energie kann eine Korrelation mit der Schädigungsentwicklung aufgezeigt werden. Es ergibt sich ein direkter funktionaler Zusammenhang zwischen der kumulierten Dissipationsenergie eines Probekörpers und seiner Bruchlastwechselzahl. Darauf aufbauend wird ein Schädigungsparameter eingeführt und ein neues Schädigungsmodell beschrieben.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Konventionelle Wandelemente bestehen heutzutage meist aus einer Vielzahl an Materialen, um den Anforderungen an den Lastabtrag sowie an den Wärmeschutz nach EnEV zu entsprechen. Diese Materialen werden beispielsweise verklebt, sodass beim Rückbau keine sortenreine Trennung möglich ist. Dieses Problem soll durch das rein mineralische Wandsystem aus zwei UHPC-Schalen, die den wärmedämmenden und lastabtragenden Schaumkern schützen, erzielt werden. Für die Entwicklung eines vollständig mineralischen, tragenden und gleichzeitig wärmedämmenden Wandbauteiles wurden außenliegende ultrahochfeste Betonschalen (UHPC) und ein innenliegender Schaum auf UHPC-Basis zu einem Sandwichwandelement kombiniert. Dabei wurde ein mineralischer, chemisch aufgetriebener, lufthärtender Schaum (CLM-Schaum) auf Basis einer UHPC-Feinkornmischung genutzt, der im Gegensatz zu Porenbeton lufterhärtend ist und keine energieintensive Autoklavierung benötigt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die Standsicherheit von Bestandstragwerken muss bei Umbau oder Nutzungsänderung nach aktuellem Regelwerk nachgewiesen werden. Wird an Bestandstragwerken aus Stahlbeton die charakteristische Betondruckfestigkeit anhand von Bohrkernen ermittelt oder wird sie durch Umrechnung aus Bestandsunterlagen festgestellt, ergeben sich bei älteren Bauwerken sehr oft Festigkeiten unterhalb der Festigkeitsklasse C12/15. Werden Betondruckfestigkeiten < C12/15 angetroffen, besteht in der Praxis große Unsicherheit, wie in solchen Bauwerken regelkonform zu bemessen ist. In der Tendenz führt dies zu einer Unterbewertung der Tragfähigkeit und in der Folge zu Rückbau oder Verstärkungsmaßnahmen. Dies könnte in vielen Fällen vermieden werden, wenn klare Regeln zur Behandlung solcher Tragwerke vorlägen. Aus diesem Grund wurden im Projekt alle relevanten Bemessungs- und Konstruktionsregeln hinsichtlich ihrer Gültigkeit für niederfesten Beton analysiert und für die Praxis kommentiert.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wurden zehn Plattenbalken bezüglich ihrer Querkrafttragfähigkeit unter vorwiegend ruhender und nicht vorwiegend ruhender Belastung geprüft. Ziel der experimentellen Untersuchungen war es, tragfähigkeitsrelevante Auswirkungen einer nicht vorwiegend ruhenden Beanspruchung aufzuzeigen, die den Stahlbeton, die textilbewehrte Verstärkungsschicht oder den Verbund zwischen Stahlbeton und Verstärkung betreffen können.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Gesicherte Kenntnisse über die Restfestigkeit von Beton nach einer Brandbeanspruchung sind für die Beschreibung des Materialverhaltens in der Abkühlphase und damit für die Berücksichtigung von natürlichen Bränden erforderlich, insbesondere für die Bewertung der Resttragfähigkeit nach einem Brand. In der aktuellen Fassung der EN 1992-1-2 (EC 2-1-2) sind keine Angaben hinsichtlich der Restfestigkeit von Betonen nach der Abkühlphase enthalten. Umfangreiche Untersuchungen an Betonzylindern zur Bestimmung von Restdruckfestigkeiten nach Brandbeanspruchung sind im Rahmen eines Sonderforschungsbereichs durchgeführt worden. Zusammen mit internationalen Forschungsergebnissen zu diesem Thema wurden diese zusammengefasst. In diesem Bericht werden die Ergebnisse des o. g. und weiterer Forschungsvorhaben sowie internationaler Literatur für die Normung aufbereitet und Empfehlungen für Regelungen in der überarbeiteten Fassung des EC 2-1-2 für die praktische Anwendung formuliert.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Der Titel beschreibt die Planungsarbeiten für die Sanierung des denkmalgeschützten Laufenmühle-Viadukts von der Bestandserfassung und Bestandsbewertung bis zur statischen Nachweisführung und Ausführungsplanung. Ein interdisziplinäres Team aus Bauingenieuren, Bauwerksprüfern, Geophysikern, Bauchemikern und Baustoffingenieuren entwickelte ein Instandsetzungskonzept, das den Erhalt der ursprünglichen Substanz, der Funktion und des äußeren Erscheinungsbildes dieses technischen Denkmals ermöglicht.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Der Erfolg von Sanierungsmaßnahmen an Betonbauteilen hängt stark vom Haftverbund der eingesetzten Werkstoffe mit dem Untergrund von Beton und Stahl ab. Vor allem die Beschaffenheit des Untergrundes ist maßgebend. Beschrieben werden Anforderungen, die vor Applikation der unterschiedlichen Schutz- und Instandsetzungsprodukte vorliegen müssen. Ebenso wird dargelegt, auf welche Weise eine Prüfung des Untergrundes erfolgen kann, um nachzuweisen und zu dokumentieren, inwieweit die gestellten Anforderungen erfüllt werden bzw. bestimmte Eigenschaften oder auch Risiken vorliegen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Das Forschungsprojekt soll Grundlagen liefern, um hochfeste Vergussbetone in die Instandsetzungs-Richtlinie integrieren zu können. Schwerpunkt ist dabei der Nachweis des Tragverhaltens von Bauteilen nach der Instandsetzung anhand von Versuchen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Bildgebende Ultraschallechoverfahren gewinnen in der zerstörungsfreien Prüfung von Betonbauteilen zum Zweck der Bauwerksdiagnose zunehmend an Bedeutung. Der gerätetechnische Aufwand für die Bildgebung mit scannenden Verfahren ist noch relativ groß. Mit einer automatisierten Positionserfassung und deren softwareseitiger Einbindung in die Bildgebung soll die Anwendungsbreite ultraschallbasierter Prüfmethoden erweitert werden. Nach der Auswahl und Einbindung eines Positionserfassungssystems wurde die Anwendung eines neuen, handgeführten Ultraschallechogerätes an bekannten Probekörpern und realen Prüfobjekten auf ihre Praxistauglichkeit geprüft. Ein besonderer Vorteil des Vorhabens stellt die zeitgleiche bildgebende Auswertung auf der Baustelle dar.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Der vorliegende Forschungsbericht dokumentiert die experimentelle Untersuchung der Korrelation zwischen Betondruck- und Zugfestigkeit historischer Betone, basierend auf einer umfangreichen Bohrkernentnahme an verschiedenen historischen Tragwerken. Darauf aufbauend erfolgt eine Überprüfung der Gültigkeit des in DIN EN 1992-1-1 für den Neubaufall beschriebenen Verhältnisses auch für Bestandsbetone, da der Einfluss verschiedener last- und zeitabhängiger Faktoren bisher unzureichend erforscht war. Da die Betonzugfestigkeit neben der Querkrafttragfähigkeit auch maßgeblich die Betonausbruchlast von Dübeln oder sonstigen Befestigungsmitteln beeinflusst, erfolgt im Rahmen des vorliegenden Forschungsberichts auch eine experimentelle Überprüfung der Dübeltragfähigkeit in historischen niederfesten Betonen bzw. in eigenschaftsgleichen Referenzbetonen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit von Stahlbetonbauteilen gegen klimatische und chemische Einwirkungen kann ein UHPC verwendet werden, der sich durch eine hohe Druckfestigkeit und äußerst dichte Gefügematrix auszeichnet. Die Dauerhaftigkeit lässt sich weiter steigern, wenn die Betonstahlbewehrung durch eine nicht korrodierende BFRP ersetzt wird. Ferner hat BFRP eine höhere Zugfestigkeit, so dass prinzipiell auch eine Vorspannung möglich ist. Insgesamt wurden umfangreiche experimentelle und theoretische Untersuchungen zu verschiedenen Themen und Fragestellungen im Hinblick auf den Einsatz von BFRP in Betonbauteilen aus UHPC ausgeführt. Es konnten wertvolle Ergebnisse zu den verschiedenartigsten Fragestellungen gewonnen werden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Grundlegende Voraussetzung für die Anwendung von selbstverdichtendem Beton (SVB) ist, dass die im Zuge des Betoniervorganges eingeschlossene Luft ohne mechanische Verdichtung entweicht. Diese selbsttätige Entlüftung des Betons wird durch die Verwendung spezieller Fließmittel, welche die rheologischen Eigenschaften beeinflussen, erreicht und vollzieht sich in der Regel innerhalb weniger Minuten. Das Forschungsvorhaben hat zum Ziel, durch experimentelle Untersuchungen Erkenntnisse zur Abhängigkeit des auftretenden Schalungsdrucks von der Betoniergeschwindigkeit zu gewinnen. Es soll eine Empfehlung für den anzusetzenden Frischbetondruck bei der Verwendung von SVB als Grundlage für die Bemessung der Schalungs- und Rüstkonstruktion abgeleitet werden. Das Forschungsvorhaben beinhaltet ferner Untersuchungen zum Einfluss der Betoniergeschwindigkeit auf die Qualität von Betonbauteilen aus SVB. Es sollte überprüft werden, ob sich ausreichendes Entlüftungsverhalten auch bei hohen Bauteilen, unter Variation der Füllhöhenänderung je Zeiteinheit (Betoniergeschwindigkeit), bestätigen lässt. Darauf aufbauend sollten baupraktische Regeln erarbeitet werden, bei deren Einhaltung eine gleichmäßige Verdichtung und ausreichende Entlüftung gewährleistet ist.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Infraleichtbeton ist ein neuartiger Hochleistungsbaustoff, der sowohl die tragende als auch wärmedämmende Funktion der Gebäudehülle in einem monolithischen Material vereint. Die Erkenntnisse aus langjähriger Forschung zum Einsatz von Infraleichtbeton sind in diesen Leitfaden eingeflossen. Ansätze für den materialgerechten Entwurf, die Konstruktion, Bemessung und Bauausführung werden vorgestellt. Mit diesem Handbuch steht erstmals eine Planungshilfe zum Bauen mit Infraleichtbeton zur Verfügung.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Sandwichelemente mit Deckschichten aus Stahlbeton weisen üblicherweise Schalendicken von mindestens 8 bis 9 cm auf. Die ökologischen sowie energetischen Anforderungen an die Gebäudehüllen werden sich in den nächsten Jahren weiter verschärfen. Dies bedeutet eine kontinuierliche Vergrößerung der Außenwandstärke durch dickere Dämmungen. Um dem entgegenzuwirken, sollen dünne textilbewehrte Schalen die gängigen Stahlbetonschalen ersetzen. Das Projekt verfolgte das übergeordnete Ziel, die technischen Grundlagen zur Herstellung und Bemessung von großformatigen, leichten und energieeffizienten Sandwichelementen für Außenwände mit Deckschichten aus textilbewehrtem Beton und innenliegender Wärmedämmung zu schaffen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Der Titel beschreibt die Planungsarbeiten für die Sanierung des denkmalgeschützten Laufenmühle-Viadukts von der Bestandserfassung und Bestandsbewertung bis zur statischen Nachweisführung und Ausführungsplanung. Ein interdisziplinäres Team aus Bauingenieuren, Bauwerksprüfern, Geophysikern, Bauchemikern und Baustoffingenieuren entwickelte ein Instandsetzungskonzept, das den Erhalt der ursprünglichen Substanz, der Funktion und des äußeren Erscheinungsbildes dieses technischen Denkmals ermöglicht.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Zur Gewährleistung seiner Qualität verlangt Selbstverdichtender Beton (SVB) eine gründliche Überwachung seines Fließverhaltens. Da Frischbeton eine nicht-Newton.sche Flüssigkeit ist, genügt es nicht, das rheologische Verhalten mit den herkömmlichen betontechnologischen Ein-Punkt-Messungen zu beschreiben. Methoden der Rheometrie sind erforderlich, um das scherspannungsabhängige Fließverhalten von Beton zu erfassen und gegebenenfalls durch Veränderung der Betonzusammensetzung die geforderten selbstverdichtenden Eigenschaften zu erreichen. Dabei werden die Frischbetoneigenschaften von SVB maßgeblich von den rheologischen Eigenschaften der Mörtelmatrix beeinflußt.Die Arbeit stellt die Möglichkeit dar, durch Gesteinsmehle die Viskosität des Mörtels zu steigern und damit Rezepturen für normalfeste SVB zu entwickeln. Die verwendenten Füller unterscheiden sich in ihrer Reaktivität und in ihrer Granulometrie. Zur Messung des Fließverhaltens wurde ein Funktionsmuster für ein einfach zu bedienendes Rheometer entwickelt. Das Meßprinzip ist vergleichbar mit dem eines Kugelfallviskosimeters. Im Unterschied zum Viskosimeter wird bei dem neu entwickelten Meßverfahren aus der Sinkgeschwindigkeit einer beschleunigenden Kugel numerisch eine Fließkurve ermittelt. Die Bingham.sche Fließgrenze und Viskosität können angegeben werden. Die Vorteile des Kugelfallrheometers sind die kurze Meßzeit von wenigen Minuten, seine einfache Handhabung und die objektive Dokumentation des Ergebnisses.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Durch die Auswertung der mit jedem Lastwechsel eines kraftgeregelten Druckschwellversuchs dissipierten Energie kann eine Korrelation mit der Schädigungsentwicklung aufgezeigt werden. Es ergibt sich ein direkter funktionaler Zusammenhang zwischen der kumulierten Dissipationsenergie eines Probekörpers und seiner Bruchlastwechselzahl. Darauf aufbauend wird ein Schädigungsparameter eingeführt und ein neues Schädigungsmodell beschrieben.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Beton-3D-Druck ist eine kontinuierliche, schalungsfreie Bautechnologie nach dem Prinzip der additiven Fertigung, die wirtschaftliche Errichtung von Bauwerkstrukturen unter Baustellenbedingungen ermöglicht. Das Projekt beschäftigte sich mit der Erweiterung des Verfahrens auf Schaumbeton mit dem Ziel, die Grundlagen einer Technologie zur Erstellung tragender Wände zu entwickeln. Schaumbeton zeichnet sich durch geringe Rohdichte und gute Wärmedämmeigenschaften aus. Die entwickelten Schaumbetone, technologischen und baustofflich-analytischen Prozesse und Verfahren, sowie die Maschinenelemente einschließlich deren Integration stellen elementare Grundlagen dar, die zur großtechnischen und baupraktischen Umsetzung von schalungsfreien Formgebungsverfahren mit Schaumbetonen notwendig sind. Die Projektergebnisse können von Baustoff- und Zusatzmittelherstellern, Baumaschinenherstellern sowie Baufirmen genutzt werden, um mit beschränktem Aufwand aus dem prototypisch nachgewiesenen 3D-Druck von Schaumbeton marktfähige Produkte und Technologien mit ausgeprägten Alleinstellungsmerkmalen weiterzuentwickeln. Die erfolgte positive Bewertung der Wirtschaftlichkeit des Bauverfahrens stellt eine ausgezeichnete Grundlage für deren Überführung in die Baupraxis dar.
Aktualisiert: 2023-03-31
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