Detailergebnis zu DOK-Nr. 77259
Numerische Bewertung der Auswirkungen der Einbau-Temperaturverteilung auf die Spannungsentwicklung in Betonfahrbahnen (Orig. engl.: Numerical evaluation of built-in temperature distribution effects on stress development in concrete pavements)
| Autoren |
T. Sok Y.K. Kim S.W. Lee |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.3 Betonstraßen 11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer |
Road Materials and Pavement Design 22 (2021) Nr. 4, S. 871-893, 14 B, 4 t, zahlr. Q
Die Einbau-Temperaturverteilung (BITD) ist einer der kritischen Faktoren, die die Spannungsentwicklung und die Leistungsfähigkeit einer Betonfahrbahn beeinflusst. Eine Bewertung des BITD wurde jedoch bisher nicht durchgeführt, und die darauf resultierenden Einflüsse auf die Spannungen im jungen Beton und bei einer langfristigen Betrachtung sind noch nicht ausreichend bekannt. In der Studie wurden die Auswirkungen von BITD auf die Spannungsentwicklung von Betonfahrbahnplatten, die Umweltbelastungen ausgesetzt sind, numerisch untersucht. Es wurde eine Reihe von numerischen Modellen entwickelt, um die Spannungen und die Temperaturen in der Betonplatte im frühen Alter und im Langzeitzustand vorherzusagen. Anschließend wurde die Auswirkung des Kriechens auf die Entwicklung der Betonspannung untersucht. Es wurden verschiedene Betoneinbauzeiten an einem Tag simuliert, um die BITD und die Entwicklung der Betonspannung zu bewerten. Die Ergebnisse der numerischen Modelle wurden mit Feldmessungen der Betontemperatur und der Spannungsentwicklung einer maßstabsgetreuen Betonfahrbahn unter realen klimatischen Bedingungen validiert. Es wurde festgestellt, dass die Ergebnisse der numerischen Simulationen für die Entwicklung der Betontemperatur und -spannung angemessen waren. Die Simulationsergebnisse zeigten, dass der Effekt des Kriechens oder der Spannungsrelaxation die Betonspannung um bis zu 34 % bei einer 20 Tage alten Fahrbahndecke reduzieren kann. Der BITD, der sich bei den unterschiedlichen Einbauzeiten des Betons ergibt, hat einen signifikanten Einfluss auf die Betonspannung im jungen Beton, beeinflusst aber die langfristige Entwicklung der Betonspannung nur geringfügig.