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Aufnahme und Auswirkungen von Druckbeanspruchungen auf Beton
Wischers, Gerd
Wird ein Betonprüfkörper auf Druck beansprucht, so verformt er sich dabei. Aus der aufgebrachten Kraft und der Verformung in Kraftrichtung kann man die Energie errechnen, die dem Prüfkörper zugeführt wird. Ideal-elastische Stoffe speichern die zugeführte Energie elastisch, bis ihre Speicherfähigkeit erschöpft ist; dann zerbrechen sie schlagartig, sie sind spröde. Dagegen brechen elasto-plastische Stoffe nicht, wenn ihre Speicherfähigkeit an elastischer Energie erschöpft ist, sondern sie verformen sich dann plastisch und verzehren.. damit die weiter zugeführte Energie. Dieses Verhalten bezeichnet man als zäh. Die Bestandteile des Betons — sowohl die Zuschlagkörner als auch die für die Festigkeit maßgebenden Calciumsilicathydrat- Kristalle im Zementstein — sind ihrer Natur nach spröde. Beton ist hingegen nicht spröde, weil sich bei der Druckbeanspruchung im Betonkörper lokal begrenzte Spannungsspitzen ausbilden, die dann zu örtlich begrenzten Mikrorissen führen. Ein großer Teil der zugeführten Energie wird durch diese Mikrorisse und das Zerkleinern einzelner Partikelchen aufgezehrt; durch die Mikrorisse vermindert sich allerdings die Tragfähigkeit. Durch Stahlfasern im Beton werden diese Mikrorisse überbrückt. Stahlfaserbeton weist dadurch ein besonders zähes Verhalten auf, d. h. er kann sehr große Anteile der zugeführten Energie aufzehren, ohne dass seine Tragfähigkeit stark herabgesetzt wird.
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beton 2/1978 ab Seite 63
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