DE10122112A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Messung von Wärmespannungen von Betonbauten - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Messung von Wärmespannungen von BetonbautenInfo
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Abstract
Vorrichtung zur Messung von Wärmespannungen von Betonbauten mit: einem oberen Stahlrahmen und einem unteren Stahlrahmen, wobei jeder die Gestalt eines T aufweist, einer Metallplatte zum Verbinden des oberen Stahlrahmens mit dem unteren Stahlrahmen, um ein Gehäuse zu bilden, das darin Beton einschließt, wobei die Metallplatte durch Bolzen mit den Stahlrahmen verbunden ist, Zellophanband, das an der Innenseite des Betonbaus angebracht ist, um eine Leckage des darin eingeschlossenen Betons zu verhindern, und Verfahren zur Messung von Wärmespannungen von Betonbauten.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Messung von
Wärmespannungen von Betonbauten. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine
Vorrichtung und ein Verfahren zur Messung von Wärmespannungen, die der von Betonbau
ten erzeugten Hydrationswärme zugeschrieben werden, die/das anstelle von herkömmlichen
Analysetechniken bzw. Experimenten, die an echten Betonbauten durchgeführt werden, im
Labor verwendet werden kann.
Kürzlich ist die aktive Forschung auf die Entwicklung von Zement gerichtet worden, der bei
Hydration keine Wärme erzeugt, da die Hydrationswärme beträchtliche Probleme bei der
Konstruktion von massiven Betonbauten bzw. beim Verwirklichen von hochfestem Beton
verursacht. Ein Betonbau unterliegt einer durch die Hydrationswärme von Zement verur
sachten Wärmespannung entsprechend Begrenzungsbedingungen an seinen inneren und äuße
ren Teilen. In extremen Fällen kann die Wärmespannung Risse in Betonbauten verursachen,
wodurch deren Brauchbarkeit, Wasserdichtheit und Beständigkeit verschlechtert werden.
Es ist somit sehr wichtig, den Einfluß der Hydrationswärme auf den Wärmespannungsgrad
und das Auftreten von Rissen quantitativ zu untersuchen. Allgemein werden in Betonbauten
erzeugte Wärmespannungen analytisch oder experimentell geschlußfolgert.
Für analytische Rückschlüsse werden gewöhnlich Finite-Elemente-Methoden verwendet, in
denen eine Vielzahl von Konstruktionsbedingungen wirksam moduliert werden kann. Die
experimentelle Methode, um Rückschlüsse auf Wärmespannungen zu erhalten, wird in zwei
Arten aufgespalten: Die eine besteht darin, Geräte und Meßapparate direkt auf echte bzw.
Modellbauten anzuwenden; und die andere besteht darin, Testvorrichtungen zum Messen von
Wärmespannungen zu verwenden, die für Laborzwecke hergestellt werden.
Da sie Annahmen hinsichtlich des Verhaltens aller Parameter macht, kann die analytische
Methode ungenaue Ergebnisse für frischen Beton liefern, dessen physikalische Eigenschaften
nicht klar bestimmt werden können. Dieses Problem wird auch nicht leicht durch die echte
bzw. Modellbauten verwendende experimentelle Methode gelöst. Zusätzlich leidet die expe
rimentelle Methode an dem Nachteil, daß sie große Ausgabe erfordert, da das Experiment
während der Konstruktion durchgeführt werden muß.
Die Testvorrichtungen, von denen die meisten in Deutschland oder Japan hergestellt werden,
sind sehr teuer und weisen Schwierigkeiten beim Modulieren von tatsächlichen Wärmespan
nungen auf, die in Betonbauten erzeugt werden. Zusätzlich können die Vorrichtungen nicht
die Wärmespannungsänderungen des Baus detektieren, der inneren und äußeren Begrenzun
gen unterliegt. Die Änderung der von der Innenseite eines Baus erzeugten Spannung, der, wie
es in Fig. 1a gezeigt ist, inneren und äußeren Begrenzungen unterliegt, weist die Neigung
auf, entgegengesetzt zu der Änderung der Spannung zu sein, die am Umfangsbereich des
Baus erzeugt wird, der, wie es in Fig. 1b gezeigt ist, inneren Begrenzungen unterliegt. Der
artige Vorrichtungen können diese Neigung nicht effektiv widerspiegeln. Außerdem sind die
Testvorrichtungen ökonomisch ungünstig, indem zusätzliche Geräte zum Beschreiben der
thermischen Änderung an gewissen Orten des Baus erforderlich sind.
Tazawa und Iida (Transaction of the Japan Concrete Institute, Vol. 5, E. Tazawa und K. Iida,
Seiten 119-126) schlagen eine Warmrißtestvorrichtung vor, die aus vier Edelstahlrohren und
Platten besteht, die über Muttern an den gegenüberliegenden Enden der Rohre befestigt sind.
Ein Dehnungsmesser ist an den Rohren vorgesehen, durch die Wasser mit einer vorab festge
legten Temperatur im Kreislauf fließen gelassen wird. Ein Labor, in dem eine Probe plaziert
ist, wird geeignet temperaturkontrolliert, um die durch Temperaturanalyse erhaltene thermi
sche Hysterese zu verkörpern. Der Begrenzungsgrad wird entsprechend der Änderung der
Steifigkeit der Rohre und der Temperatur des zirkulierenden Wassers bestimmt.
Nach Durchführung eines Experiments unter semi-adiabatischen Bedingungen führte Breiten
bucher (Material and Structures, Vol. 23, R. Breitenbucher, Seiten 172-177) einen Berst
rahmen ein, der gestaltet ist, um die Temperatur des Betons durch Einbetten eines Kupferroh
res in einer Form beliebig zu kontrollieren.
Eine Temperaturspannungstestmaschine wurde in Proceedings of the International RILEM
Symposium 1994, R. Springenschmid und R. Breitenbucher, Seiten 137-144 beschrieben,
die in der gesamten mechanischen Ausführung und Gestaltung mit dem Berstrahmen iden
tisch ist, aber sich darin unterscheidet, daß die Wärmespannung über eine auf einem
Kreuzkopfteil installierte Kraftmeßdose gemessen wird, während ein Betonversatz durch
Verwendung eines Schrittmotors kontrolliert wird.
Die oben beschriebenen herkömmlichen Techniken unterscheiden sich jedoch von der Erfin
dung im technischen Aufbau.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine (Test)Vorrichtung zum Messen von
Wärmespannungen bereitzustellen, die im Inneren von Betonbauten erzeugte Wärmespan
nungen bequem messen kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Messen von
Wärmespannungen von Betonbauten bereitzustellen, die der Wirkung der inneren und äuße
ren Begrenzungen in Betonbauten Rechnung tragen kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Messung von
Wärmespannungen von Betonbauten bereitzustellen, das die Wirkung der Temperatur auf die
Wärmespannungen genau berücksichtigen kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Messung von Wär
mespannungen von Betonbauten mit: einem oberen Stahlrahmen und einem unteren Stahl
rahmen, wobei jeder die Gestalt eines T aufweist, einer Metallplatte zum Verbinden des obe
ren Stahlrahmens mit dem unteren Stahlrahmen, um ein Gehäuse zu bilden, das darin Beton
einschließt, wobei die Metallplatte durch Bolzen mit den Stahlrahmen verbunden ist, und
Zellophanband, das an der Innenseite des Betonbaus angebracht ist, um eine Leckage des
darin eingeschlossenen Betons zu verhindern.
Zudem wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Messung von Wärmespannungen
von Betonbauten durch Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das
die folgenden Schritte umfaßt: Setzen der Vorrichtung in eine Temperatur- und Feuchtig
keitskammer, wobei die Vorrichtung mit Beton gefüllt und mit einem Dehnungsmesser an
dem Rahmen und mit einem in dem Beton eingebetteten Betondehnungsmesser ausgestattet
ist, Kontrollieren der Temperaturen innerhalb des Betons und der Temperatur- und Feuchtig
keitskammer, um dem Verhaltensmuster einer vorab analysierten Temperaturhysterese zu
entsprechen, und Messen der Dehnung des Betons entsprechend der Temperaturhysterese.
Bei der Vorrichtung kann vorgesehen sein, daß die Metallplatte einen anderen Wärmeausdeh
nungskoeffizienten als Beton aufweist.
Außerdem kann vorgesehen sein, daß die Metallplatte aus Invar mit einem kleineren Ausdeh
nungskoeffizienten als derjenige von Beton oder aus Aluminium mit einem größeren Wär
meausdehnungskoeffizienten als derjenige von Beton hergestellt ist.
Bei dem Verfahren kann vorgesehen sein, daß die Vorrichtung, der Beton und die Kammer
auf einer Feuchtigkeit von 85% gehalten werden, um eine plastische Schrumpfung und Troc
kenschrumpfung des Betons zu verhindern.
Schließlich kann auch vorgesehen sein, daß der Meßschritt die Temperaturhysterese verwen
det, die erhalten wurde, als die Vorrichtung, der Beton und die Kammer auf derselben Tempe
ratur gehalten wurden.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß durch die Verwendung eines
Materials mit einem anderen Wärmeausdehnungskoeffizienten als Beton den inneren und
äußeren Begrenzungen Rechnung getragen werden kann. Dem Verfahren liegt die überra
schende Erkenntnis zugrunde, daß dem Temperatureffekt auf die Wärmespannungen durch
Testen in einer Temperatur- und Feuchtigkeitskammer mit einer in einem gewissen Teil des
Betonbaus erhaltenen Temperaturhysterese Rechnung getragen werden kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der
nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele anhand der schematischen Zeich
nungen im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:
Fig. 1 Kurven, in denen im äußeren Teil (a) und im inneren Teil (b) eines Betonbaus
erzeugte Spannungen gegen die Zeit aufgetragen sind;
Fig. 2 eine Vorrichtung zur Messung von Wärmespannungen von Betonbauten in
einer Querschnittsansicht (a), in einer Seitenansicht (b) und in einer Draufsicht
(c) und einen in der Vorrichtung verwendeten Bolzen;
Fig. 3 eine Vorrichtung zur Messung von Wärmespannungen von Betonbauten, die
mit einem Dehnungsmesser und Temperatursensoren ausgestattet ist, in einer
Querschnittsansicht (a) und in einer Seitenansicht (b).
Fig. 4 eine Temperatur- und Feuchtigkeitskammer, in der die Vorrichtung plaziert ist;
Fig. 5 eine Grafik, die die in einem Experiment verwendeten Temperaturhysteresen
zeigt;
Fig. 6 Kurven, in denen Elastizitätsmodule für Begrenzungsbedingungen gegen die
Zeit aufgetragen sind;
Fig. 7 durch Verwendung einer Aluminiumplatte erhaltene Kurven, in denen die
Temperatur (a) und die Spannung (b) des Betons gegen die Zeit aufgetragen
sind;
Fig. 8 durch Verwendung einer Invarplatte erhaltene Kurven, in denen die Tempera
tur (a) und die Spannung (b) des Betons gegen die Zeit aufgetragen sind;
Fig. 9 die Zuverlässigkeit der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung demon
strierende Kurven, in denen die anhand von eingebetteten Dehnungsmessern
gemessenen Dehnungsmodule gegen die Zeit aufgetragen sind (a) und die
Spannungen einer Betonprobe, die anhand der Ergebnisse von den eingebette
ten Dehnungsmessern und der Spannung der Platte berechnet worden sind,
verglichen sind.
Die Anwendung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird am
besten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verständlich, in denen gleiche
Bezugszeichen für gleiche und entsprechende Teile verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist dort eine Vorrichtung gemäß einer besonderen Ausfüh
rungsform der Erfindung in einer Querschnittsansicht (a), in einer Seitenansicht (b) und in
einer Draufsicht (c) gezeigt. Fig. 2d zeigt eine in der Vorrichtung verwendete Schraube. Wie
es in Fig. 2 zu sehen ist, ist die Vorrichtung im wesentlichen in zwei Teile untergliedert:
Stahlkreuzköpfe 11 und eine Metallplatte 13, die die Stahlkreuzköpfe 13 miteinander verbin
det. Die Stahlkreuzköpfe 11 sind in Form eines T gestaltet, damit die Vorrichtung sich in ei
ner integrierten Weise verhält, während die verbindende Metallplatte aus einem Material her
gestellt ist, das sich im Wärmeausdehnungskoeffizienten vom Beton unterscheidet. Zum Bei
spiel können Invar und Aluminium beispielhaft als Materialien mit Wärmeausdehnungs
koeffizienten angegeben werden, die jeweils kleiner und größer als derjenige von Beton sind.
Wie es in Fig. 2 zu sehen ist, liegt das Hauptmerkmal der Vorrichtung in der Metallplatte 13,
die zwischen den Stahlkreuzköpfen 11 angeordnet ist. Wenn die Metallplatte 13 einen Wär
meausdehnungskoeffizienten von Null oder einen Wärmeleitkoeffizienten von Null aufweist,
kann damit ein vollständiger Begrenzungszustand des Betons beschrieben werden. In Anbe
tracht dessen, daß es keine Materialien gibt, die derartige Eigenschaften aufweisen, werden
Metallplatten mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten rekrutiert, um innere
und äußere Begrenzungen in dem Beton effektiv zu simulieren. Wenn der Wärmeausdeh
nungskoeffizient der verwendeten Metallplatte kleiner als derjenige des Betons ist, unterliegt
der Beton einer Druckspannung bei Temperaturerhöhung und einer Zugspannung bei Tempe
raturabnahme. Das umgekehrte Phänomen tritt dann ein, wenn die Metallplatte einen Wär
meausdehnungskoeffizienten aufweist, der größer als derjenige des Betons ist. Folglich kann
die Wärmespannung in dem äußeren Teil, der der inneren Begrenzung unterliegt, durch Ver
wendung einer Metallplatte mit einem größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als Beton
und die Wärmespannung in dem inneren Teil, der den inneren und äußeren Begrenzungen
unterliegt, durch eine Metallplatte mit einem kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als
derjenige des Betons beschrieben werden.
Die physikalischen Eigenschaften der in der Vorrichtung gemäß einer besonderen Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung verwendeten Materialien sind in der Tabelle 1 unten
aufgeführt.
Nachfolgend wird eine Beschreibung eines mit der Vorrichtung von Fig. 2 durchgeführten
experimentellen Verfahrens unter Verwendung der in der Tabelle 1 gezeigten Materialien
geliefert.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 ist dort eine mit Beton gefüllte Vorrichtung zur Messung von
Wärmespannungen von Betonbauten in einer Querschnittsansicht (a) und in einer Seitenan
sicht (b) gezeigt. Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Vorrichtung zum Messen der Änderung
von Wärmespannungen des Betons mit einigen Meßgeräten ausgestattet. Das heißt, ein geeig
neter Dehnungsmesser 15 ist an einer Metallplatte angebracht, wobei ein Betondehnungsmes
ser 14 in dem Beton eingebettet ist. Innerhalb des Betons sind Wärmesensoren 18 und eine
Temperatur- und Feuchtigkeitskammer vorgesehen, um die Betontemperatur an die program
mierte Temperatur anzupassen. Um zu verhindern, daß der Beton einer plastischen Schrump
fung und Trockenschrumpfung unterliegt, ist die Kammer so programmiert, daß sie ihre
Feuchtigkeit auf 85% hält. Da die in der Vorrichtung zu verwendende Betonmenge nicht
groß ist und die Dicke des verwendeten Betons nur 80 mm beträgt, wie es in Fig. 2 zu sehen
ist, ist außerdem die von dem verwendeten Beton 12 erzeugte Hydrationswärme zu klein, um
den Beton 12 zu beeinflussen, wenn der thermische Austausch bestimmt wird, der in dem
Luft direkt ausgesetzten Teil aktiv eintritt. Ein Zellophanband wird an der durch gestrichelte
Linien in Fig. 3 gekennzeichneten Betonbegrenzung angebracht und nach sechs Teststunden
davon gelöst. Vor dem Testen wird eine dünne Stahlplatte, die die Vorrichtung trägt, mit einer
ausreichenden Menge Schmiere und Öl beschichtet, um die Erzeugung von Reibung zu ver
hindern oder das Ausmaß von Reibung erheblich zu verringern, falls sie auftritt. Ein Vorexpe
riment, in dem viele Lager anstelle einer Platte verwendet wurden, hat gezeigt, daß Reibung
die Messung von Wärmespannungen nicht beeinflußt.
Zur Vorhersage der Wärmespannung einer Zielstruktur sollte vorzugsweise eine Tempera
turanalyse durchgeführt werden. Mittels eines Analyseprogramms wird eine Betonprobe hin
sichtlich der Temperatur analysiert, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, wonach ein Experiment in
einer in Fig. 4 gezeigten Temperatur- und Feuchtigkeitskammer 19 durchgeführt wird, die
programmiert ist, um dieselben Temperaturzustände wie die analysierten Temperaturhystere
sen aufrechtzuerhalten. Fig. 6 zeigt entsprechend Begrenzungsbedingungen analysierte
Temperaturhysteresen.
Das Messen der auf eine Temperaturänderung zurückgeführten Dehnung erfordert sehr ge
naue Experimente. Damit der Beton dieselbe Temperatur wie ein analysierter nach dem Pla
zieren aufweist, werden diesbezüglich Materialien, wie z. B. die Vorrichtung, Aggregat, Was
ser, etc. einen Tag lang vor dem Plazieren in einer Kammer plaziert, während Temperatur und
Feuchtigkeit auf Werte der Ausgangsstufe eingestellt sind. Obwohl die Materialien hinsicht
lich der Temperatur auf den Anfangswert kontrolliert werden, können der Beton, die Vor
richtung und die Kammer nach der Anwendung aufgrund von Außentemperaturen oder ande
ren Faktoren beim Plazieren unterschiedliche Temperaturen aufweisen. Zur Vermeidung die
ses Problems wird die Kammer sechs Stunden lang nach dem Plazieren auf die Anfangstem
peratur eingestellt, wodurch die Vorrichtung, der Beton und die Kammer auf derselben Tem
peratur bleiben. Danach wird das Temperaturprofil der Kammer in derselben Weise wie die
mittels der Temperaturanalyse erhaltene Temperaturhysterese bestimmt.
Anhand der in dem obigen Experiment erhaltenen Daten können die auf den Betonbau ausge
übten Spannungen auf der folgenden theoretischen Grundlage berechnet werden.
Wenn die Dehnung vollständig begrenzt ist, kann die Spannung des Betons durch die Formel
1 ausgedrückt werden:
fc,res = Ecεc,free (1)
wobei fc,res die Wärmespannung des Betons bei vollständiger Begrenzung ist;
Ec das Elastizitätsmodul des Betons ist, und
εc,free die Dehnung des Betons in einem freien Zustand ist.
Ec das Elastizitätsmodul des Betons ist, und
εc,free die Dehnung des Betons in einem freien Zustand ist.
Da jedoch der Beton keiner vollständigen Begrenzung unterliegt, kann die Spannung durch
die folgende Formel 2 ausgedrückt werden:
fc = Ec (εc,free - εc) (2)
wobei fc die Spannung des Betons innerhalb der Rahmen ist,
εc die Dehnung des Betons innerhalb der Rahmen ist.
εc die Dehnung des Betons innerhalb der Rahmen ist.
Da ein Kräftegleichgewicht zwischen dem Beton und den Rahmen aufgebaut wird, kann die
folgende Formel 3 erhalten werden:
AsEs (εc,free - εc) = AcEc (εc - εc,free) (3)
wobei As und Ac jeweilige Querschnittsgebiete des Rahmenmaterials und des Betons sind;
und
Es und Ec jeweilige Elastizitätsmodule des Rahmenmaterials und des Betons sind.
Es und Ec jeweilige Elastizitätsmodule des Rahmenmaterials und des Betons sind.
Durch Einsetzen der Formel 2 in die Formel 3 und Umstellung derselben ergibt sich die fol
gende Formel 4:
In der Formel 4 sind As, Ac und Es bekannte Konstanten, und εs,free kann auch durch die fol
gende Formel 5 erhalten werden:
es,free = αs ΔT (5)
wobei αs der Wärmeausdehnungskoeffizient des Rahmenmaterials ist und
ΔT eine Temperaturänderung ist.
ΔT eine Temperaturänderung ist.
Wenn die Spannung (εs) des Rahmens zu einem bestimmten Zeitpunkt gemessen wird, kann
somit die Spannung eines Betonbaus zu dem Zeitpunkt, ob er frisch ist oder nicht, sofort un
abhängig von der Zusammensetzung des Betons berechnet werden.
Zur Verifizierung der Testzuverlässigkeit der Vorrichtung gemäß einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung wurde eine Untersuchung der physikalischen Eigenschaften des
Betons während der Durchführung des Experiments vorgenommen. Fig. 6 stellt die mittels
des Experiments erhaltenen Änderungen des Elastizitätsmoduls der Betonzubereitungen dar.
Wie es in Fig. 6 zu sehen ist, wurde die Prüfung zur Quantifizierung zweier Phänomene in
großem Maße durchgeführt. Da das thermische Verhalten eines inneren Teils auf andere Wei
se als dasjenige eines äußeren Teils untersucht wurde, wurden die inneren und äußeren Teile
nach der Anwendung jeweiliger Temperaturhysteresen separat ausgedrückt.
Um zu überwachen, ob die über die Temperatur- und Feuchtigkeitskammer angewandte Tem
peraturhysterese selbst auf den Beton und die Metallplatte zur genauen Anwendung kommen
könnte, wurde ein Temperatursensor 18 jeweils für den Beton und die Metallplatte vorgese
hen, während die Dehnung durch Verwendung eines Dehnungsmessers gemessen wurde.
Bezugnehmend auf die Fig. 7 und 8 sind dort experimentelle Daten gezeigt, die mittels der
Vorrichtung erhalten wurden, die Aluminium mit einem größeren Wärmeausdehnungskoeffi
zienten als Beton und Invar mit einem kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als Beton
rekrutierte. Die gemäß den Daten dargestellten Kurven in den Fig. 7 und 8 tragen den je
weiligen Spannungsänderungen des äußeren und des inneren Teils Rechnung. Wie es anhand
der Temperaturänderung in jedem Experiment ersichtlich ist, variieren außerdem die pro
grammierten Temperaturen (Kammer 1 und 2), die Temperaturen in dem Beton (Beton 1 und
2) und die Temperaturen der Vorrichtung (Rahmen 1 und 2) innerhalb eines sehr schmalen
Fehlerbereiches (± 1°C).
Zum Vergleich mit der durch Verwendung der Vorrichtung erhaltenen Spannung des Betons
(als "Plattenexperiment" bezeichnet) wurde die Spannung auf der Grundlage der durch Ver
wendung des eingebetteten Betondehnungsmessers direkt gemessenen Spannung (als "Beton
experiment" bezeichnet) berechnet (Fig. 9).
Wie vorangehend beschrieben wurde, wird eine Vorrichtung zum bequemen Messen der in
massiven Betonbauten erzeugten Wärmespannungen bereitgestellt. Aufgrund der Anwend
barkeit auf frischen Beton, dessen physikalische Eigenschaften nicht genau bestimmt werden
können, kann die Vorrichtung eine genaue Vorhersage der tatsächlichen in Beton erzeugten
Wärmespannungen liefern.
Die vorliegende Erfindung ist beispielhaft beschrieben worden und es sollte verständlich sein,
daß die verwendete Terminologie zur Beschreibung statt zur Begrenzung vorgesehen ist. Im
Lichte der oben beschriebenen Lehre sind viele Modifikationen und Variationen der vorlie
genden Erfindung möglich. Somit sollte es verständlich sein, daß innerhalb des Schutzum
fangs der beigefügten Ansprüche die Erfindung anders als speziell beschrieben praktiziert
werden kann.
Claims (6)
1. Vorrichtung zur Messung von Wärmespannungen von Betonbauten mit:
einem oberen Stahlrahmen und einem unteren Stahlrahmen, wobei jeder die Gestalt eines T aufweist,
einer Metallplatte (13) zum Verbinden des oberen Stahlrahmens mit dem unteren Stahl rahmen, um ein Gehäuse zu bilden, das darin Beton (12) einschließt, wobei die Metall platte (13) durch Bolzen (17) mit den Stahlrahmen verbunden ist, und
Zellophanband (16), das an der Innenseite des Betonbaus angebracht ist, um eine Leckage des darin eingeschlossenen Betons (12) zu verhindern.
einem oberen Stahlrahmen und einem unteren Stahlrahmen, wobei jeder die Gestalt eines T aufweist,
einer Metallplatte (13) zum Verbinden des oberen Stahlrahmens mit dem unteren Stahl rahmen, um ein Gehäuse zu bilden, das darin Beton (12) einschließt, wobei die Metall platte (13) durch Bolzen (17) mit den Stahlrahmen verbunden ist, und
Zellophanband (16), das an der Innenseite des Betonbaus angebracht ist, um eine Leckage des darin eingeschlossenen Betons (12) zu verhindern.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte (13) einen
anderen Wärmeausdehnungskoeffizienten als Beton (12) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte (13) aus In
var mit einem kleineren Ausdehnungskoeffizienten als derjenige von Beton (12) oder aus
Aluminium mit einem größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als derjenige von Beton
(12) hergestellt ist.
4. Verfahren zur Messung von Wärmespannungen von Betonbauten durch Verwendung der
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das die folgenden Schritte umfaßt:
Setzen der Vorrichtung in eine Temperatur- und Feuchtigkeitskammer, wobei die Vor richtung mit Beton gefüllt und mit einem Dehnungsmesser an dem Rahmen und mit ei nem in dem Beton eingebetteten Betondehnungsmesser ausgestattet ist,
Kontrollieren der Temperaturen innerhalb des Betons und der Temperatur- und Feuchtig keitskammer, um dem Verhaltensmuster einer vorab analysierten Temperaturhysterese zu entsprechen, und
Messen der Dehnung des Betons entsprechend der Temperaturhysterese.
Setzen der Vorrichtung in eine Temperatur- und Feuchtigkeitskammer, wobei die Vor richtung mit Beton gefüllt und mit einem Dehnungsmesser an dem Rahmen und mit ei nem in dem Beton eingebetteten Betondehnungsmesser ausgestattet ist,
Kontrollieren der Temperaturen innerhalb des Betons und der Temperatur- und Feuchtig keitskammer, um dem Verhaltensmuster einer vorab analysierten Temperaturhysterese zu entsprechen, und
Messen der Dehnung des Betons entsprechend der Temperaturhysterese.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung, der Beton und
die Kammer auf einer Feuchtigkeit von 85% gehalten werden, um eine plastische
Schrumpfung und Trockenschrumpfung des Betons zu verhindern.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßschritt die Temperatur
hysterese verwendet, die erhalten wurde, als die Vorrichtung, der Beton und die Kammer
auf derselben Temperatur gehalten wurden.
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