Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Der Beton lebt ... und altert von der ersten Minute an

28.04.2009
RUBIN-SFB 398: Lebensdauerplanung für Betonbauwerke

Risse in der Oberfläche, Schäden am Skelett: Beton altert ganz ähnlich wie wir, auch wenn es auf den ersten Blick anders erscheint. Feuchtigkeit, Temperatur und mechanische Belastungen setzen ihm zu, und das schon ab dem ersten Moment, wenn er beginnt auszuhärten.

Bochumer Forscher haben ein Simulationsmodell entwickelt, das alle Belastungsarten des Werkstoffs und ihre vielfältigen Wechselwirkungen berücksichtigt. So können sie die Alterungserscheinungen und die Lebensdauer eines Betonbauwerks vorhersagen. Darüber berichten sie in der aktuellen Sonderausgabe von RUBIN, dem Wissenschaftsmagazin der Ruhr-Universität Bochum.

Zuerst beginnt das Schwinden

Als erstes beginnt das Schwinden: Wenn der flüssige Beton allmählich trocknet, schrumpft sein Volumen und er wird rissig. Dieser Vorgang kann Jahre lang dauern. Das Ausmaß der Rissbildung ist abhängig von verschiedenen Faktoren wie zum Beispiel der Zusammensetzung des Betons und von äußeren Einflüssen. Für die Beschreibung dieser Zusammenhänge haben die Forscher ein 3D-Materialmodell entwickelt, das Temperatur, Luftfeuchtigkeit und mechanische Einflüsse sowie deren Wechselwirkungen einbezieht. Richtig komplex wird es aber dann, wenn sich zu solchen Schädigungen weitere gesellen, die zum Beispiel durch mechanische Belastung entstehen. Das im SFB entwickelte Modell berücksichtigt erstmals das komplizierte Wechselspiel der verschiedenen "Angriffe" auf Betonbauwerke.

Typische "Angriffe" auf den Beton

Ein typischer Angriff ist zum Beispiel die Alkali-Kieselsäure-Reaktion, bei der die alkalische Porenflüssigkeit des porösen Baustoffs mit kieselsäurehaltigen Bestandteilen der Zuschlagsstoffe reagiert. Dabei entsteht an der Oberfläche der Zuschlagspartikel ein Gel, das Wasser aufsaugt und quillt - es baut sich ein innerer Druck auf, der die Struktur schädigt. Zusätzlich lösen sich bestimmte Bestandteile des Betons beim Kontakt mit weichem Wasser oder sauren Lösungen im Laufe der Zeit heraus: Kalzium wird regelrecht ausgewaschen. Die Simulationsmodelle erlauben es, diese Angriffe auch in ihrem Wechselspiel wie im Zeitraffer ablaufen zu lassen und so Betonbauteile in verschiedenen Stadien ihrer Lebensdauer "auf den Zahn zu fühlen".

Weitere Themen im SFB-RUBIN

Weitere Themen in RUBIN: "Garantiert sicher - planen, bauen, überwachen", Interview mit Prof. Dr. Friedhelm Stangenberg (Sprecher des SBF 398); "Die an den Fundamenten rütteln: Langzeitverformungen bei Offshore-Windenergieanlagen" (Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik, TU Karlsruhe); "Straßen im Stress: Wie Betonbauwerke auf dynamische Belastung reagieren" (Lehrstuhl für Baustofftechnik); "Eigendynamik unerwünscht: Wie Druckwellen von Hochgeschwindigkeitszügen wirken" (Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwesen, Ingenieurbüro Niemann&Partner, Bochum); "Müde Metalle: Lebensdaueranalysen zyklisch beanspruchter Stahltragwerke" (Lehrstuhl für Statik und Dynamik), "Mit Zufällen rechnen: Stochastische Strukturoptimierung bei der Lebensdauerprognose"; SFB 398: Projekt-Überblick;

RUBIN "SFB 398" ist erhältlich am Lehrstuhl für Entwurf und Konstruktion - Massivbau der Ruhr-Universität, Sekretariat: Tel. 0234/32-25980, E-Mail: gisela.wegener@ruhr-uni-bochum.de

Weitere Informationen

Prof. Dr. Detlef Kuhl, Institut für Baustatik und Baudynamik (IBSD), Universität Kassel, Tel. 0561/804-1815, E-Mail: kuhl@uni-kassel.de

Redaktion: Meike Drießen

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/rubin

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Architektur Bauwesen:

nachricht Mehr Sicherheit und Effizienz im Tunnelbau - DFKI-Software steuert Wartungsroboter für Bohrwerkzeug
19.04.2017 | Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH, DFKI

nachricht Modernes Bauen mit längst vergessenen Techniken
12.04.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Architektur Bauwesen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Im Focus: Tief im Inneren von M87

Die Galaxie M87 enthält ein supermassereiches Schwarzes Loch von sechs Milliarden Sonnenmassen im Zentrum. Ihr leuchtkräftiger Jet dominiert das beobachtete Spektrum über einen Frequenzbereich von 10 Größenordnungen. Aufgrund ihrer Nähe, des ausgeprägten Jets und des sehr massereichen Schwarzen Lochs stellt M87 ein ideales Laboratorium dar, um die Entstehung, Beschleunigung und Bündelung der Materie in relativistischen Jets zu erforschen. Ein Forscherteam unter der Leitung von Silke Britzen vom MPIfR Bonn liefert Hinweise für die Verbindung von Akkretionsscheibe und Jet von M87 durch turbulente Prozesse und damit neue Erkenntnisse für das Problem des Ursprungs von astrophysikalischen Jets.

Supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien sind eines der rätselhaftesten Phänomene in der modernen Astrophysik. Ihr gewaltiger...

Im Focus: Deep inside Galaxy M87

The nearby, giant radio galaxy M87 hosts a supermassive black hole (BH) and is well-known for its bright jet dominating the spectrum over ten orders of magnitude in frequency. Due to its proximity, jet prominence, and the large black hole mass, M87 is the best laboratory for investigating the formation, acceleration, and collimation of relativistic jets. A research team led by Silke Britzen from the Max Planck Institute for Radio Astronomy in Bonn, Germany, has found strong indication for turbulent processes connecting the accretion disk and the jet of that galaxy providing insights into the longstanding problem of the origin of astrophysical jets.

Supermassive black holes form some of the most enigmatic phenomena in astrophysics. Their enormous energy output is supposed to be generated by the...

Im Focus: Neu entdeckter Exoplanet könnte bester Kandidat für die Suche nach Leben sein

Supererde in bewohnbarer Zone um aktivitätsschwachen roten Zwergstern gefunden

Ein Exoplanet, der 40 Lichtjahre von der Erde entfernt einen roten Zwergstern umkreist, könnte in naher Zukunft der beste Ort sein, um außerhalb des...

Im Focus: Resistiver Schaltmechanismus aufgeklärt

Sie erlauben energiesparendes Schalten innerhalb von Nanosekunden, und die gespeicherten Informationen bleiben auf Dauer erhalten: ReRAM-Speicher gelten als Hoffnungsträger für die Datenspeicher der Zukunft.

Wie ReRAM-Zellen genau funktionieren, ist jedoch bisher nicht vollständig verstanden. Insbesondere die Details der ablaufenden chemischen Reaktionen geben den...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

Baukultur: Mehr Qualität durch Gestaltungsbeiräte

21.04.2017 | Veranstaltungen

Licht - ein Werkzeug für die Laborbranche

20.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Intelligenter Werkstattwagen unterstützt Mensch in der Produktion

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Forschungszentrum Jülich auf der Hannover Messe 2017

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten