Coupled thermo-hygral and mechanical behavior in fresh concrete: a multiphase material model approach

von Silvio Prskalo

152 Seiten, Buch

Kurzbeschreibung des Verlags

Das Verhalten von Frischbeton wird maßgeblich durch Feuchtetransport und die Entwicklung mechanischer Eigenschaften bestimmt. In dieser Dissertation wird ein mehrphasiges kontinuumsmechanisches Modell vorgestellt, das die gekoppelte Entwicklung von Temperatur, Feuchte und mechanischen Kennwerten im frühen Erhärtungsstadium beschreibt. Eine zentrale Neuerung ist die explizite Berücksichtigung des Evaporationsaustauschs in der Massenbilanz, wodurch eine direkte Kopplung zwischen Evaporation und Hydratation ermöglicht wird. Die Kalibrierung erfolgt auf Basis von Dynamic Vapor Sorption (DVS) Experimenten.

Ein weiterer Beitrag ist die kritische Bewertung der häufig angenommenen linearen Beziehung zwischen Porosität und Hydratationsgrad. Obwohl diese Tendenz beobachtet wird, ist sie nicht allgemein übertragbar. Das Modell erlaubt nichtlineare Abhängigkeiten und bildet dadurch komplexe Wechselwirkungen infolge variierender Mikrostruktur und Randbedingungen ab. Aufbauend auf Gawin et al. (2006) wird zudem eine multiskalige Formulierung integriert, die den Hydratationsgrad mit der zeitabhängigen Entwicklung von Steifigkeit und Festigkeit verknüpft. Die Finite-Elemente-Implementierung und numerische Validierung zeigen eine sehr gute Übereinstimmung mit experimentellen Daten.

• Reihe: Computation in Engineering and Science
• ISBN: 9783991610670
• Sprache: Englisch
• Erscheinungsdatum: 15.12.2025
• Genre: Technik/Bautechnik, Umwelttechnik
• Verlag: Verlag d. Technischen Universität Graz