Filtern
Erscheinungsjahr
Dokumenttyp
- Beitrag zu einem Tagungsband (31)
- Zeitschriftenartikel (26)
- Vortrag (13)
- Forschungsbericht (2)
- Buchkapitel (1)
Schlagworte
- Concrete (12)
- Feuerwiderstand (9)
- Brandschutz (7)
- NMR (7)
- Spalling (7)
- Carbonbeton (6)
- HPC (6)
- Moisture clog (6)
- Moisture transport (6)
- Abplatzen (5)
Organisationseinheit der BAM
- 7 Bauwerkssicherheit (58)
- 7.3 Brandingenieurwesen (51)
- 7.1 Baustoffe (21)
- 8 Zerstörungsfreie Prüfung (3)
- 8.0 Abteilungsleitung und andere (2)
- 7.2 Ingenieurbau (1)
- 7.4 Baustofftechnologie (1)
- 7.5 Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen (1)
- 8.2 Zerstörungsfreie Prüfmethoden für das Bauwesen (1)
Paper des Monats
- ja (4)
Die Dauerhaftigkeit der Betondecke und deren Oberflächentexturierung bestimmen maßgebend das Ge-brauchsverhalten von Betonfahrbahnen. Der Beitrag zeigt die Leistungsfähigkeit der Innenhydrophobierung als neuartige AKR-Vermeidungsstrategie zur Sicherstellung der geplanten, normativen Nutzungsdauer, auch unter Verwendung grenzwertig alkaliempfindlicher Gesteinskörnungen, auf. Zusätzlich wird eine neuartige Prüfmethodik zur in situ Verfolgung der 3D-Texturveränderungen auf einem erneuerten BAB-Abschnitt mit Grindingtextur vorgestellt. Diese beeinflussen maßgebend die Griffigkeit und die Reifen-Fahrbahn-Geräusche.
Zur Verminderung der CO2-Emissionen der Bauindustrie gewinnen klinkereffiziente Zemente immer mehr an Bedeutung und werden vermehrt in Ingenieurbauwerken eingesetzt. Das brandinduzierte Abplatzverhalten von Betonen mit diesen Zementen ist allerdings nur bedingt bekannt und ist u.a. im Tunnelbau von hoher Bedeutung. Im Zuge dessen, wurden normalfeste Betone mit vier verschiedenen Zementen (CEM I, CEM II/A-LL, CEM III/A und CEM II/B-Q) auf ihr brandinduziertes Abplatzverhalten untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass Betone mit klinkereffizienten Zementen zu stärkeren Abplatzungen neigen.
Bei realen Brandereignissen stellen sich in der Regel mechanische und thermische Randbedingungen ein, die deutlich von denen in präskriptiven, bauteilorientierten Brandprüfungen abweichen. Beispielsweise werden Interaktionen der brandbeanspruchten Bauteile mit dem umgebenden Tragwerk und daraus resultierende Zwangsbeanspruchungen bei konventionellen Brandprüfungen nicht berücksichtigt. Mit Hilfe der Substrukturtechnik kann das Verhalten einer Stütze im Brandfall unter Berücksichtigung der Interaktion mit dem umgebenden Tragwerk untersucht werden.
Der Einsatz von hoch zugbeanspruchbarem und korrosionsbeständigem Carbongelege anstelle herkömmlichen Spannstahls ermöglicht es Beton vorzuspannen und gleichzeitig die Betondeckung auf ein für den Verbund nötiges Minimum zu reduzieren. Der Wechsel von massiven zu filigranen Bauteilen führt in der Regel aufgrund der geringeren thermischen Masse zu einer Abnahme des Feuerwiderstandes. Der Beitrag stellt Versuchsergebnisse zum Abplatzverhalten von Carbonbeton vor, die im Rahmen des Verbundvorhabens „Vorgespannte Carbonbetondecken mit reduzierten Querschnitten“ (CaPreFloor) erzielt wurden.
For alkali-silica reaction (ASR) gels, the relationship between swelling expansion, structure and chemical composition, particularly the effect of aluminum, remains unknown. This study investigates the structure, swelling expansion and associated water uptake of synthetic ASR gels with various Al/Si (0–0.1) and Ca/Si (0.1–0.4) ratios. The results show that aluminum incorporated into the gel structure reduces the overall swelling expansion and the leaching of silicate species during the swelling test. Moreover, they revealed that water in the Al-ASR gels is more tightly bound, reducing the overall water uptake compared to the Al-free ASR gels. Additionally, there is a linear correlation between the maximal swelling results and the ASR gel composition.
However, no direct correlation emerged between the amount of water uptake and the free swelling of the ASR gels, which indicates that other factors, like the type of water bonding and pore size of the gels, are decisive for the swelling mechanism.
Intumescent coatings are commonly used in civil engineering to increase the fire resistance of steel structures. Exposed to fire, the intumescent coating reacts and forms a thermal protective char around the steel member. Thus, the heating of the steel is significantly slowed down and the fire resistance can be improved. Information regarding the scope of application and the durability of intumescent coatings are given in national approvals or European Technical Assessment documents. Due to the environmental conditions, intumescent coatings are subjected to ageing effects, which can reduce the durability and their thermal protection performance. To predict the durability for several years, during the approval procedure the behaviour of intumescent coatings is predominantly extrapolated based on accelerated artificial ageing. The established German and European assessment procedures to test and assess durability assume a working life of at least 10 years. Additional evidence may be required for longer periods. However, at present there is no method of verifying the thermal performance of existing structural members on site. For this reason, BAM is conducting the research project "INSIST" [1] to develop a minimally invasive in situ test method to determine the fire resistance of existing steel structures with applied intumescent coating. The investigation includes the development of a mobile prototype furnace. The paper describes the test setup, the developed prototype furnace, and the results of the performed test programme on uncoated and coated steel specimens. Based on this, recommendations for the test procedure are given.
Understanding the susceptibility to spalling of concrete members in case of fire is important to evaluate the residual load-bearing capacity. The investigations of the spalling phenomenon of a concrete mixture using real scale members are necessary but expensive to carry out. Reducing the specimen size leads to an increase of boundary effects that can result in a reduced spalling or absence of spalling. In this study, fire tests were carried out on unrestrained, single-sided exposed, cuboid shaped specimens (0.6 m x 0.6 m x 0.29 m) as well as unrestrained and steel ring restrained cylindrical specimens (Ø = 0.47 m, h = 0.29 m), which induce different boundary conditions. These fire tests were carried out on two ordinary concrete mixtures. The two mixtures differ only in the type of aggregates (quartz gravel and basalt grit) and were used to investigate the influence of the thermal expansion of the aggregate on the spalling behaviour of the concrete. The results show a significant increase of
the spalling depth due to the restrained thermal expansion achieved by the applied steel rings. Additionally, the type of aggregate has a direct influence on the spalling behaviour of a concrete mixture. The reduction of the boundary effects by the steel rings recreate the test conditions in the centre of a large concrete member. Thus, this type of specimen is suitable to determine the susceptibility to spalling of a material (screening-tests) as preliminary investigations to full scale fire tests.
Ein Supermarkt aus Infraleichtbeton: Nachweisführung bei einer Außenwand mit Brandwandanforderungen
(2024)
Infraleichtbeton (ILC) ist eine spezielle Form von Leichtbeton, der durch seine niedrige Rohdichte im Vergleich zu herkömmlichem Beton eine verbesserte Wärmedämmeigenschaft aufweist. Infraleichtbeton ermöglicht die monolithische einschichtige Konstruktion von Bauteilen der Gebäudehülle ohne additive Wärmedämmung und Fassadenbekleidung. Dadurch wird die Baukonstruktion gegenüber herkömmlich gedämmten Betonbauteilen erheblich vereinfacht und die Recyclingfähigkeit deutlich verbessert. Zudem weisen Bauteile aus Infraleichtbeton eine günstigere CO2‐Bilanz auf als Außenwandkonstruktionen in konventioneller Bauweise wie z. B. Wärmedämmverbundsysteme. Nach etwa 15 Jahren Forschung und diversen Bauvorhaben im Wohn‐ und Bildungssektor konnte nun ein erster Einzelhandelsmarkt mit Außenwänden aus Infraleichtbeton realisiert werden. Im Rahmen dieses Bauvorhabens wurde erfolgreich eine vorhabenbezogene Bauartgenehmigung (vBG) auf der Grundlage eines Brandversuchs und eines auf Berechnungen basierenden Übertragungskonzepts für eine Brandwand aus ILC erwirkt. Der Beitrag stellt das Übertragungskonzept sowie ein für die vorliegende besondere Bauweise der Brandwand entwickeltes vereinfachtes Berechnungsverfahren zum Nachweis der Standsicherheit im Brandfall vor.
The size effect has its origin in fracture mechanics and describes the formation as well as propagation of cracks in brittle and solid materials in dependence of the specimen size. However, the size effect in concrete spalling describes the damage behaviour on a macroscopic scale for different sized specimens in case of fire. Concrete spalling is a very complex and yet not fully understood phenomenon. To reduce the effort of fire tests to analyse the spalling behaviour of concrete mixtures, this study investigates the susceptibility to spalling for six different concrete mixtures and three specimen sizes. The sizes were divided in full scale slabs (1.8 m x 1.2 m x 0.3 m), intermediate scale cuboids (0.6 m x 0.6 m x 0.3 m) and small scale cylinders (Ø0.15 m x 0.3 m). For this purpose, a novel test set-up was built to test six intermediate scale or twelve small scale specimens simultaneously to ensure a similar heating regime for every specimen. All specimens were fire exposed on one side and remained unrestrained. A size effect occurred for four of the six concrete mixtures. Compared to the full scale specimens the spalling was reduced significantly for all smaller specimen sizes. Additionally, spalling did not occur for the small scale specimens. The results show that the specimen size is an essential parameter to investigate the susceptibility to spalling of a concrete mixture. For future investigations the testing conditions must be adjusted for the intermediate scale specimens to recreate the conditions of the slabs.
Der Einsatz von hoch zugbeanspruchbarem und korrosionsbeständigem Carbongelege anstelle herkömmlichen Spannstahls ermöglicht es Beton vorzuspannen und gleichzeitig die Betondeckung auf ein für den Verbund nötiges Minimum zu reduzieren. Der Wechsel von massiven zu filigranen Bauteilen führt in der Regel aufgrund der geringeren thermischen Masse zu einer Abnahme des Feuerwiderstandes. Der Beitrag stellt Versuchsergebnisse zum Abplatz- und Hochtemperaturverhalten von Carbonbeton vor, die im Rahmen des Verbundvorhabens „Vorgespannte Carbonbetondecken mit reduzierten Querschnitten“ (CaPreFloor) erzielt wurden. Für die Untersuchung der Tragfähigkeit bei hohen Temperaturen wurden 4-Punktbiegeversuche mit instationärer Temperaturbeanspruchung an vorgespannten Carbonbetonplatten bei Variation des Carbongeleges und des Vorspanngrades durchgeführt. Ferner erfolgte die Analyse der Abplatzneigung an bewehrten und unbewehrten Bauteilen mittels Brandversuchen unter Einheits-Temperaturzeitkurve.
