Prozessbegleitende Ableitung mechanischer Eigenschaften hochfester Betone bei Schnellfertigung

Die Vorfertigung von Stahlbetonbauteilen bietet erhebliche Vorteile gegenüber einer konventionellen Ortbetonbauweise. Beispielsweise erlaubt die Integration einer rapiden Wärmebehandlung die Reduktion der Fertigungszeit hin zu einer Schnellfertigung in nur wenigen Stunden. Behandlungsdauern und ‐temperaturen nehmen dabei Einfluss auf die Entwicklung der mechanischen Eigenschaften. Die Kontrolle Letzterer gewährleistet die Qualität der Bauteile. Für Betonbauteile werden dazu in der Regel zerstörende Prüfungen in Begleitversuchen eingesetzt. Im Beitrag wird eine Methode entwickelt, mit der sich Druckfestigkeit, E‐Modul und Verbundfestigkeit anhand einer im Prozess integrierbaren Prüfung ableiten lassen. Untersucht wird dazu die Eignung der Rückprallhammerprüfung, wobei die Randbedingungen der Wärmebehandlung berücksichtigt werden. In experimentellen Untersuchungen werden die aufgeführten Zielgrößen für den hochfesten Nanodur‐Beton bei Herstellung mit variierender Wärmebehandlungsdauer bestimmt. Den experimentellen werden rechnerisch, anhand normativ beschriebener Zusammenhänge, abgeleitete Größen gegenübergestellt. So wird ein Modell gebildet, mit dem sich die Druckfestigkeit und auf Basis dieser der Elastizitätsmodul und die Verbundfestigkeit ableiten lassen. Die Methode wird anhand der gegenübergestellten Werte diskutiert und die Anwendung an einem simplen Beispiel gezeigt sowie Empfehlungen für den Einsatz zur Kontrolle mechanischer Eigenschaften in der Schnellfertigung gegeben.

The prefabrication of reinforced concrete components bears considerable advantages over conventional in‐situ concrete construction. For instance, an integration of rapid heat treatment allows the processing time in rapid production to be reduced to just a few hours. Treatment time and temperature affect the development of the mechanical properties most. Control of the latter ensures the quality of the components. For concrete components, destructive tests on accompanying samples are common. In this paper, a method is developed with which compressive strength, modulus of elasticity and bond strength can be derived from testing integrated in the production process. The suitability of rebound hammer testing is analysed, taking into account the boundary conditions of heat treatment. Experiments are used to determine the specified target values for the high‐strength Nanodur concrete during production with varying times of heat treatment. The experimental results are compared to the ones derived from standardised correlations. In this way, a model is formed with which primarily the compressive strength and along with it the modulus of elasticity and the bond strength are obtained. The method is discussed against the experimental and theoretical findings. Its application is demonstrated on a simple example and recommendations for checking the mechanical properties in rapid production practically are provided.