Bestimmung der Dauerhaftigkeit und bemessungsrelevanten Eigenschaften von Ultrahochleistungsleichtbeton (UHPLC)

Bestimmung der Dauerhaftigkeit und bemessungsrelevanten Eigenschaften von Ultrahochleistungsleichtbeton (UHPLC)

REM-Aufnahme einer UHPCL-Bruchfläche (Zementmatrix und gebrochenes Blähglaskorn)

Um Betone leichter zu gestalten wird Luft in das sonst geschlossene System eingebracht. Dies geschieht für Betone nach DIN EN 206‑1 durch das Einsetzen von leichter Gesteinskörnung mit einer Kornrohdichte ≤ 2,0 g/cm³. Dabei wird die Gesteinskörnung volumetrisch durch leichte Gesteinskörnungen, wie Perlite, Blähglas oder Blähton, ersetzt. Hierdurch wird die Dichte von etwa 2300 kg/m³ auf 2000 kg/m³ gesenkt. Da die Zementsteinmatrix erhalten bleibt und diese Betone hierdurch eine hohe Tragfähigkeit besitzen, werden diese auch Konstruktionsleichtbeton genannt. Konstruktionsleichtbetone sind nach DIN EN 206‑1 bis zu einer Zylinderdruckfestigkeit von 80 N/mm² geregelt. Ab einer Zylinderdruckfestigkeit von 60 N/mm² werden die Betone in der Norm als hochfeste Konstruktionsleichtbetone definiert. Daher kann ab einer Druckfestigkeit von 100 N/mm² von Ultrahochleistungsleichtbeton gesprochen werden. Der hier auf Basis von UHPC entwickelte Spezialbeton kann aufgrund der geringen Dichte und hohen Festigkeit als neue Materialklasse definiert werden. Mit dem Ansatz das Konzept eines Konstruktionsleichtbetons nach Norm auf einen Ultrahochleistungsbeton (ultra-high performance concrete - UHPC) zu übertragen wurden bereits erfolgreich Druckfestigkeiten von über 130 N/mm² bei einer Dichte geringer 2000 kg/m3 erzielt. Ziel dieses Projekt ist es nun diesen Beton hinsichtlich seiner Dauerhaftigkeitseigenschaften zu untersuchen und somit die Anwendung auf dem Markt zu ermöglichen. Im Fokus stehen dafür Frost-Tau-Beständigkeit, Chlorideindringtiefe, chemische und mechanische Beständigkeit. Desweiten sollen die bemessungsrelevanten Eigenschaften, neben der Druckfestigkeit, untersucht werden. Durch die Modifikation des Gefüges wird das Trag- und Verformungsverhalten von Leichtbetonen beeinflusst. Vor allem Rissentwicklung und Rissverzahnungen werden durch die leichte Gesteinskörnung verändert und sorgen für ein geringes Tragverhalten. Dieses soll im Rahmen dieses Projektes für die bemessungsrelevanten Größen, Druck- und Biegezugfestigkeit untersucht werden.

Bild von  Cristin (M.Sc.) Umbach
Cristin Umbach (M.Sc.)

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