Detailergebnis zu DOK-Nr. 67964
Berechnung der Spannungen aus dem Schwinden in der Frühphase der Betondecke, Teil 1: Berechnung des Schwindens / Teil 2: Berechnung der Schwindspannungen (Orig. engl.: Calculation of shrinkage stress in early-age concrete pavements, Part I: Calculation of shrinkage strain / Part II: Calculation of shrinkage stress)
| Autoren |
J. Zhang D. Hou Y. Gao |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer 11.3 Betonstraßen |
Journal of Transportation Engineering 139 (2013) Nr. 10, S. 961-970, 13 B, zahlr. Q / S. 971-980, 10 B, zahlr. Q
Der Beitrag behandelt die Modellierung der Verteilung des Schwindens im frühen Stadium von Betondecken. Zuerst wurde ein Modell entwickelt, mit dem autogenes und Trocknungsschwinden vorhergesagt werden können. In einem zweiten Modell wurden Zementhydratation und Feuchtigkeitsdiffusion einbezogen, um die Feuchtigkeitsverteilung im Beton zu berechnen. Beide Modelle wurden mit den Ergebnissen von Laboruntersuchungen an drei verschiedenen Betonen mit unterschiedlichen Betondruckfestigkeiten validiert. Mit den beiden Modellen kann die Verteilung des Schwindens unter Berücksichtigung des Trocknungsprozesses bestimmt werden. Die Ergebnisse der Modellrechnung zeigen, dass die Feuchtigkeitsentwicklung in zwei Phasen verläuft. In der Phase 1 handelt es sich um wasserdampfgesättigte Luft, 100 % Feuchtigkeit. In der 2. Phase klingt der Feuchtegehalt sukzessive ab. In Phase 1 herrscht eine einheitliche Schwindbeanspruchung über dem gesamten Querschnitt. Die Dauer der Phase 1 steigert sich von der Oberseite der Betondecke zur Unterseite. Im Gegensatz dazu entsteht in der Phase 2 ein Schwindgradient über dem Querschnitt. Die maximalen und minimalen Schwindbeanspruchungen treten an Ober- und Unterseite auf. Die Verteilung der Schwindbeanspruchung über den Querschnitt ist nichtlinear. Im Teil zwei des Beitrags werden aus den Modellrechnungen zum Betonschwinden die sich daraus ergebenden Spannungen im Beton abgeleitet und weiterhin formuliert, welche Festigkeitsanforderungen notwendig sind, um diesen Spannungen dauerhaft standzuhalten.