Zum Kurzzeit-Relaxationsverhalten des Werkstoffes Putz als Komponente mehrschichtiger Dämmsysteme

Im Zuge der Umsetzung wärmeschutztechnischer Anforderungen an Gebäude entsprechend der aktuell gültigen Wärmeschutz-Verordnung '95 (WSVO) sowie der geplanten Energieeinsparverordnung (voraussichtliches Erscheinungsdatum 2001) besteht erhöhter Bedarf an nachträglich applizierbaren Wärmedämmverbundsystemen (WDVS). Zur Überprüfung der Eignung solcher Systeme im Rahmen von Zulassungsprüfungen werden ergänzend zu aufwendigen, experimentellen Untersuchungen (EOTA 1994) verstärkt numerische Methoden eingesetzt. Um in der numerischen Simulation exakte Ergebnisse zu erzielen, ist eine realitätsnahe Erfassung der Materialeigenschaften der Systemkomponenten unerläßlich. Vor gegebenem Hintergrund wird im Rahmen dieser Arbeit ein Materialgesetz zur Beschreibung des nichtlinearen viskoelastischen Materialverhaltens der WDVS-Komponente Putz entwickelt. Zur Beschreibung des zeitabhängigen Materialverhaltens wird die Schapery-Theorie verwendet. Die Konstitutivgleichungen der Schapery-Theorie basieren auf der Grundlage thermodynamischer Prinzipien. Neben der Geschichts- und Zeitabhängigkeit können in dem Materialgesetz sowohl thermische als auch hygrische Effekte berücksichtigt werden. Die dazu erforderlichen spezifischen temperatur-, feuchtigkeits- und dehnungsabhängigen nichtlinearen Materialparameter der Schapery-Theorie werden anhand einachsiger Versuche an zylindrischen Putzproben ermittelt und durch die Methode der reduzierten Zeitfunktionen in den Konstitutivgleichungen eingebunden. Nach der theoretischen Herleitung des mathematischen Modells wird das entwickelte Materialgesetz des Werkstoffes Putz in das Programmsystem ANSYS implementiert. Anschließend wird an drei numerischen Untersuchungen die Anwendung der neuen Routine, welche die Grundlage zukünftiger, praxisorientierter, numerischer Simulationen von Wärmedämm-Verbundsystemen dargestellt, gezeigt.