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Alterung von Baustoffen und Tragwerken (GRK 2075)

"Das überaus positive Begutachtungsverfahren kennzeichnet die hohe Qualität der Forschungsarbeiten unseres wissenschaftlichen Nachwuchses."

Über das Projekt

Bauwerke werden für eine vorgegebene Nutzungsdauer entworfen und für planmäßige Einwirkungen nachgewiesen. Die Nachweiskonzepte setzen in der Regel den Idealzustand des Bauwerks bei der Erstellung als für die gesamte Nutzungsdauer gegeben voraus. Tatsächlich ändern sich der Zustand der Baustoffe und damit die Eigenschaften eines Bauwerks im Laufe der Zeit, was die Zuverlässigkeit und Qualität sowie die Sicherheit beeinträchtigen kann.

Ziel des GRK 2075 ist die Entwicklung von Modellen zur Beschreibung und Bewertung der Zustands- und Qualitätsänderung von Bauwerken des Konstruktiven Ingenieurbaus. 

 

Projektinformationen

Fördergeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft e.V. (DFG)

  • Förderungsdauer: 01.10.2015 - 01.04.2024
  • Graduiertenkolleg GRK 2075
  • Sprecher Professor Dr.-Ing. Manfred Krafczyk

 

Stephan Lenz aus dem GRK 2017
Bildnachweis: Stephan Lenz/TU Braunschweig
Bildnachweis: Stephan Lenz/TU Braunschweig
Dr. Stephan Lenz bei einem Konferenzbesuch in Nantes.
GRK2075-Sprecher im Interview
Bildnachweis: Gideon Rothmann/TU Braunschweig
Bildnachweis: Gideon Rothmann/TU Braunschweig
Professor Manfred Krafczyk, Sprecher des Graduiertenkollegs 2075.
GRK 2075 Magazinbeitrag Steckbrief
Bildnachweis: Marcel Grabowski/TU Braunschweig
Bildnachweis: Marcel Grabowski/TU Braunschweig
Marcel Grabowski bei der Tagung „Werkstoffprüfung 2019“ in Neu-Ulm. Bildnachweis: DGM-Inventum GmbH
Interview Steckbrief GRK 2075
Bildnachweis: iBMB/TU Braunschweig
Bildnachweis: iBMB/TU Braunschweig
Sara Javidmehr bei einem Versuch im Prüfportal des Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz

Wissenschaftliche Qualifikation

Das Graduiertenkolleg bietet ein international geprägtes Umfeld, in dem sich Doktoranden und Postdoktoranden mit wissenschaftlich anspruchsvollen Fragestellungen auseinandersetzen können. Die individuelle Weiterbildung erfolgt in einem Studienprogramm, das Möglichkeiten zu Konferenzbesuchen und Auslandsaufenthalten bietet und in dem international ausgewiesene Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zur Mitarbeit im Graduiertenkolleg eingeladen werden. Das Ausbildungskonzept umfasst fachliche Komponenten im Bereich der experimentellen Baustoffwissenschaften, der mathematisch-mechanischen Modellbildung und der Tragwerksanalyse sowie den Erwerb von überfachlichen Qualifikationen im Bereich der Sozialkompetenzen und des wissenschaftlichen Arbeitens.

Motivation

Bauwerke werden zweckgebunden für eine vorgesehene Nutzungsdauer entworfen und für planmäßige Einwirkungen nachgewiesen. Das Nachweiskonzept setzt in der Regel den Idealzustand des Bauwerks bei der Erstellung als für die gesamte Nutzungsdauer gegeben voraus. Tatsächlich ändern sich der Zustand der Baustoffe und damit die Eigenschaften des Bauwerks im Laufe der Nutzungsdauer, sodass dessen Zuverlässigkeit und Qualität mit der Zeit abnehmen und sowohl die Tragsicherheit als auch die Gebrauchstauglichkeit beeinträchtigt sein können. Der Prozess der "Zustandsänderung" von Baustoffen und Tragwerken kann je nach Art des Baustoffes und der Einwirkung chemische oder physikalische Ursachen haben und findet auf unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Skalen statt.

Ziel des Forschungsverbundes

Ziel des Forschungsverbundes ist die Entwicklung von Ansätzen zur Beschreibung und Bewertung der Zustands- und Qualitätsänderung von Bauwerken des Konstruktiven Ingenieurbaus unter chemischen und physikalischen Einwirkungen. Die zur Zustandsänderung beitragenden in der Regel mehrfach gekoppelten Prozesse sollen mit homogenisierenden Modellen im Rahmen der Kontinuumsmechanik und der Theorie poröser Medien mit dem Ziel beschrieben werden, die Phänomenologie der Alterung numerisch untersuchen und für Einzelfälle prognostizieren zu können. Die Prognosemodelle sollen die Phänomene nicht getrennt als "Insellösungen" abbilden, sondern das Zusammenwirken der Prozesse erfassen, um eine integrale Aussage über die Qualität eines Bauwerks zu ermöglichen. In Weiterentwicklung der zurzeit vorhandenen makroskopischen Modelle sollen die Mechanismen auf verschiedenen Raum- und Zeitskalen der Materialstruktur untersucht, beschrieben und experimentell validiert werden. Auf Grundlage der numerischen und experimentellen Ergebnisse sollen vereinfachende Ingenieurmodelle bis zur Anwendung auf Tragwerksebene entwickelt werden.

Kontakt

Prof. Dr.-Ing. Manfred Krafczyk

Technische Universität Braunschweig
Institut für rechnergestützte Modellierung im Bauingenieurswesen
Pockelsstraße 3
38106 Braunschweig
Tel.: 0531 391-94500
E-Mail: grk-2075(at)tu-bs.de

 

Webseite

www.tu-braunschweig.de/grk-2075

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