Optimierte Betonzusammensetzung beim Leichtbeton mit geschlossenem Gefüge

Abstract

Europaweit gewinnt Leichtbeton wieder an Bedeutung. Die Weiterentwicklung in der Betontechnologie zur Bewältigung neuer Bauaufgaben, wie z. B. schwimmende Plattformen zur Ölförderung, führte zu Betonen, deren Rohdichte im Grenzbereich zwischen Normalbeton und Leichtbeton liegt. Zu ihrer Herstellung wird ein Gemisch aus dichtem Normalzuschlag und Leichtzuschlag verwendet. Seine im Vergleich zu Normalzuschlag höheren Kosten machen Überlegungen zur Optimierung der Betonzusammensetzung notwendig und zwingen zu einer vollen Ausnutzung der Leistungsfähigkeit des Leichtzuschlags. Der in diesem Artikel erläuterte wissenschaftliche Hintergrund des Trag‐ und Bruchverhaltens verschieden zusammengesetzter Betone bildet die Grundlage für die Entwicklung einer optimierten Betonzusammensetzung.

Fracture behavior of ultra‐high performance lightweight concrete: In situ investigations using μ‐CT

“…With regard to sustainable building, UHPLC will certainly be increasingly used in the future due to its multifunctional capability. According to Grübel [4], a concrete with a light aggregate and a cement paste matrix strength of > 90 N/mm² fails by so-called grain fracture. In this case, the grains break and no longer participate in the load transfer, which ultimately leads to the failure of the entire system.…”

“…For many specimens, the fracture pattern can only be seen in the final state because no cracks or defective structures were recorded in the last image before failure. Defective structures would be, for example, broken expanded glass, which fails like described in [4]. However, the specimens either withstood the load without damage or failed because the load was too close to the failure limit.…”

“…The fracture behavior of lightweight concrete is described by the final fracture pattern according to the theory of Grübel [4]. Different load paths and thus different fracture patterns are explained for different matrix strengths.…”

“…no grain fracture according to[4]  cracks between lightweight aggregates or air voids in the UHPC matrix  compaction of the microstructure under load  crack opening in the ITZ or sintered skin of the expanded glass  the final fracture pattern shows fractured expanded glass grains.…”