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49,80 €ISBN 978-3-8440-8341-5Softcover226 pages83 figures336 g21 x 14,8 cmGermanThesis
December 2021
Daniel Schmeer
Mesogradierung von Betonbauteilen
Herstellung und Tragverhalten von Betonbauteilen mit integrierten mineralischen Hohlkugeln
Gradientenbeton bietet die Möglichkeit für ein ressourcenminimales und sortenreines Bauschaffen für den weltweit meistverbrauchten Werkstoff Beton. Bei Einhaltung der äußeren Bauteilgeometrie erfolgt mit dieser Technologie eine Optimierung des Bauteilinnenraums, indem Hohlräume unterschiedlicher Form, Größe und Verteilung gezielt an den vorliegenden Spannungszustand angepasst werden. Bauteile aus Gradientenbeton weisen eine deutliche Massenreduktion und CO2-Einsparung gegenüber konventionellen, massiven Bauteilen auf und durch die eingesetzte Monomaterialgradierung wird eine sortenreine Rezyklierbarkeit gewährleistet.
Bei der Mesogradierung von Betonbauteilen werden die Kavitäten durch den Einsatz mineralischer Hohlkugeln, welche in einem eigens entwickelten Rotationsverfahren hergestellt werden, erreicht. Ausgehend von einer idealen Verteilungsstrategie der Hohlkörper im Bauteil und der Analyse der im Bauteilinneren vorherrschenden, räumlichen Spannungszustände lässt sich das Trag- und Verformungsverhalten beschreiben und berechnen. Die Ergebnisse belegen, dass das Eigengewicht von mesogradierten Betonbauteilen gegenüber einer konventionellen Ausführung mit massivem Querschnitt bei gleichbleibender Tragfähigkeit um 40% und mehr reduziert werden kann.
Bei der Mesogradierung von Betonbauteilen werden die Kavitäten durch den Einsatz mineralischer Hohlkugeln, welche in einem eigens entwickelten Rotationsverfahren hergestellt werden, erreicht. Ausgehend von einer idealen Verteilungsstrategie der Hohlkörper im Bauteil und der Analyse der im Bauteilinneren vorherrschenden, räumlichen Spannungszustände lässt sich das Trag- und Verformungsverhalten beschreiben und berechnen. Die Ergebnisse belegen, dass das Eigengewicht von mesogradierten Betonbauteilen gegenüber einer konventionellen Ausführung mit massivem Querschnitt bei gleichbleibender Tragfähigkeit um 40% und mehr reduziert werden kann.
Keywords: Gradientenbeton; Mesogradierung; Betonhohlkörper; Leichtbau; Ressourceneffizienz; Stabwerkmodelle
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