Veränderung der Steifigkeit und des Dehnungsverhaltens von Normalbeton bei zyklischer Druckschwellbeanspruchung mit Ruhephasen

Betonbauwerke werden häufig neben rein statischen Lasten auch durch zyklische Lasten beansprucht. Durch Letztere kann bereits während zahlreicher Lastwechsel eine Degradation des Betongefüges eintreten, die zu größeren Dehnungen und zu reduzierten Steifigkeiten führen. Unklar ist, wie sich Ruhephasen innerhalb dieser zyklischen Beanspruchung auf das Dehnungsverhalten und die Steifigkeitsentwicklung auswirken. Im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 398 werden lebensdauerorientierte Entwurfskonzepte unter Schädigungs- und Deteriorationsaspekten entwickelt. Hierin wird im Teilprojekt A13 die Degradation der Materialeigenschaften des Betons infolge von zyklischer Druckschwellbelastung untersucht. Im folgenden Beitrag wird vom Einfluss von einmalig auftretenden Ruhephasen innerhalb sinusförmiger Druckschwellbelastungen auf das Dehnungs- und Steifigkeitsverhalten von Normalbeton berichtet. Dazu wurden Betonproben zwei unterschiedlichen Belastungsregimen (Lastniveau, Frequenz) ausgesetzt. Innerhalb dieser wurden verschieden lang andauernde Ruhephasen eingebaut. Während der Belastungs- und Ruhephasen wurden die Probekörperdehnungen und indirekt der E-Modul (über Ultraschalllaufzeitmessungen) bestimmt. Die Versuchsergebnisse besagten, dass bei den betrachteten Belastungshistorien Ruhephasen keinen signifikanten Einfluss auf das Dehnungsverhalten der Betonprobekörper besaßen. Geringfügige Erholungen infolge des verzögert-elastischen Verhaltens des Betons in der Ruhephase waren nach erneuter Aufnahme der Beanspruchung rasch wieder aufgebraucht. Gleiches gilt für die Auswirkungen auf die Steifigkeit des Betons.