Streuung im Zugtragverhalten von Stahlfaserbeton

Die vorliegende Arbeit beschreibt einen Beitrag zum Zugtragverhalten von stahlfaserbewehrtem Normalbeton und Ultra-Hochleistungsbeton (UHPC) und beinhaltet sowohl experimentelle als auch theoretische Untersuchungen. Der Fokus liegt dabei auf der Streuung des Nachrisszugtragverhaltens, der Definition der Prozesszonenlänge und auf der Berechnung von Materialgesetzen aus Biegezugversuchen. Nach der Einleitung und der Definition der Problemstellung erfolgt eine detaillierte Beschreibung der experimentellen Versuche. Anschließend wird das numerische Modell vorgestellt, welches die Versuchskurve von 4-Punkt-Biegezugversuchen berechnet. Da im Modell jede Faser separat betrachtet wird ist für jede Dehnung bzw. Rissbreite das resultierende Moment bekannt. Dadurch kann die im Bereich der Risslokalisation benötigte Prozesszonenlänge durch den Vergleich mit dem Versuchsergebnis bestimmt werden. Des Weiteren kann die Spannungs-Dehnungslinie sowohl für den verfestigenden als auch entfestigenden Bereich der Betonarbeitslinie ermittelt werden. Zusätzlich wurde ein analytisches Modell entwickelt, dass die Zugspannungs-Dehnungslinie aus den Ergebnissen von Biegezugversuchen direkt ermittelt. Es ist sowohl für Normalbeton als auch Ultra-Hochleistungsbeton anwendbar. Abschließend erfolgt eine Empfehlung für die Bemessung und Herstellung von normalfestem und ultra-hochfestem Stahlfaserbeton.