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Mehrfeldprozesse

Die genaue Vorhersage der Dauerhaftigkeit von Betonkonstruktionen im Sinne eines Life-Cycle-Engineering erfordert die detaillierte Beschreibung der Alterungsprozesse unter Berücksichtigung der gesamten Lastgeschichte. Im Rahmen der Kontinuumstheorie poröser Medien steht ein Modell zur Verfügung, das die genaue Analyse der wichtigsten Prozesse im Beton erlaubt und diese flexibel in einem monolitischen Lösungsalgorithmus zusammenfasst.

Mehrfeld LCE
Mehrfeld LCE

Dies erfordert eine formale Behandlung und allgemein gültige Beschreibung der unterschiedlichen Prozesse mit Leitvariablen, wie Deformation, Temperatur, relativer Feuchtigkeit, Hydratationsgrad und Konzentrationen gelöster Substanzen. Die zugehörigen Leitprozesse beschreiben die Entwicklung der Leitvariablen in Raum und Zeit mithilfe der zugehörigen Bilanzgleichungen, die wiederum konstitutive Modelle sowohl für das mechanische als auch für das Transport- und Reaktionsverhalten benötigen.

Die Beschreibung der Degradation von Betonkonstruktionen aufgrund extremer Umwelteinflüsse erfordert die Berücksichtigung des Wasser- und Wärmetransportes sowie des Transportes von Substanzen wie z.B. Chloriden oder Karbonaten. Chemische Reaktionen in der Zementmatrix können dann die Tragfähigkeit und die Dauerhaftigkeit zusätzlich negativ beeinflussen. Hier sind die Dehydratation des Betons infolge hoher Temperaturen, die Chloridbindung, die Karbonatisierung sowie das Ettringittreiben aufgrund eindringenden Sulfates berücksichtigt.

Mehrfeld Stütze Chlorid
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