Faserbewehrter ultrahochfester Beton

Stengel, Thorsten

doi:10.1002/best.201700071

Beton und Stahlbetonbau

2017

DOI: 10.1002/best.201700071

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Faserbewehrter ultrahochfester Beton

Thorsten Stengel¹

Abstract: Der vorliegende Beitrag berichtet von umfangreichen Untersuchungen zum Verbundverhalten von Stahlfasern in UHPC und dem Biegetragverhalten entsprechender Faserbetone. Auf Basis der Verbundversuche und weiterführender Überlegungen zur Faserwirkung im Werkstoff wurde ein Modell entwickelt, welches es erlaubt, Kenngrößen für das Biegetragverhalten für beliebige faserhaltige UHPC zu prognostizieren. Dabei können der Fasergehalt Vf im Bereich von 0 Vol.‐ % < Vf ≤ 3,0 Vol.‐ % sowie der Anteil der untersuchten Fasera… Show more

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Verbundorientiertes Faserdesign in UHFB

Lanwer,

Empelmann

2024

Beton und Stahlbetonbau

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Im Beitrag wird ein Ansatz für ein verbundorientiertes Faserdesign in ultrahochfestem Beton (UHFB) vorgestellt. Im Gegensatz zur bisherigen, weitgehend auf Erfahrungswerten und Eignungsprüfungen basierenden Methodik zur Wahl von Faserart, Fasergeometrie und Fasermenge werden in dem vorgestellten Ansatz das reale Faserauszugsverhalten in dem gewählten UHFB und mechanisch hinterlegte Effekte aus der Faserorientierung erfasst und berücksichtigt. Die Grundlage bilden Auszugversuche von hochfesten Mikrostahlfasern unter monoton steigender Belastung mit variierender Einbindetiefe und Orientierung. Der hieraus mit Bezug auf die Zugfestigkeit der Faser bestimmte Ausnutzungsgrad bildet den Grundwert für das Faserdesign. Bei schief orientierten Fasern muss darüber hinaus eine zusätzliche Biegebeanspruchung infolge der Umlenkwirkung an der Faseraustrittstelle berücksichtigt werden, die zu einer Erhöhung des Ausnutzungsgrads führt. Die konsistente und mechanisch begründete Berücksichtigung dieser Effekte stellt einen neuartigen Ansatz im Rahmen eines verbundorientierten Faserdesigns unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten dar.

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Verbundorientiertes Faserdesign in UHFB

Lanwer,

Empelmann

2024

Beton und Stahlbetonbau

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Influence of Rapid Heat Treatment on the Shrinkage and Strength of High-Performance Concrete

2021

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Resource-efficient precast concrete elements can be produced using high-performance concrete (HPC). A heat treatment accelerates hardening and thus enables early stripping. To minimise damages to the concrete structure, treatment time and temperature are regulated. This leads to temperature treatment times of more than 24 h, what seems too long for quick serial production (flow production) of HPC. To overcome this shortcoming and to accelerate production speed, the heat treatment is started here immediately after concreting. This in turn influences the shrinkage behaviour and the concrete strength. Therefore, shrinkage is investigated on prisms made from HPC with and without steel fibres, as well as on short beams with reinforcement ratios of 1.8% and 3.1%. Furthermore, the flexural and compressive strengths of the prisms are measured directly after heating and later on after 28 d. The specimens are heat-treated between 1 and 24 h at 80 °C and a relative humidity of 60%. Specimens without heating serve for reference. The results show that the shrinkage strain is pronouncedly reduced with increasing temperature duration and rebar ratio. Moreover, the compressive and flexural strength decrease with decreasing temperature duration, whereby the loss of strength can be compensated by adding steel fibres.

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