Zum Materialverhalten von Betonen in der Brandabkühlphase

Bauteile und Tragwerke müssen nicht nur unter Normalbedingungen, sondern auch unter definierten Brandeinwirkungen über einen bestimmten Zeitraum tragfähig sein. Die brandschutztechnische Bemessung erfolgt bisher in der Regel auf Grundlage der Einheits-Temperaturzeitkurve (ETK). Die ETK wird durch eine stetig ansteigende logarithmische Funktion beschrieben und soll auf der sicheren Seite liegend die möglichen thermischen Einwirkungen abdecken. Alternativ können Naturbrandkurven zur brandschutztechnischen Bemessung angewendet werden. Diese sind ein realistischeres Abbild eines Brandes als die ETK und ermöglichen in der Regel eine wirtschaftlichere Bemessung für den Brandfall. Ein wesentlicher Unterschied zwischen den Temperaturzeitkurven besteht darin, dass die ETK ausschließlich durch eine Aufheizphase gekennzeichnet ist, während natürliche Brände aus einer Aufheiz- und einer Abkühlphase bestehen. Die Tragfähigkeit muss bei natürlichen Bränden über die gesamte Branddauer – einschließlich der Abkühlphase – nachgewiesen werden. Die thermische Trägheit von Betonbauteilen kann zu einer verzögerten Erwärmung der innenliegenden Bereiche oder hohen Zugkräften im Querschnitt führen. Während Stahl nach dem Ausbrennen eines Brandes seine ursprünglichen Materialeigenschaften nahezu wiedererlangt, zeigen Betonbauteile während des Abkühlprozesses im Vergleich zur Aufheizphase ein anderes Materialverhalten. Durch physikalische und chemische Reaktionen während der Aufheizphase ändern sich die Materialeigenschaften in der Abkühlphase und im abgekühlten Zustand des Betons. Die in DIN EN 1992-1-2 enthaltenen Materialeigenschaften basieren auf Versuchsdaten, die auf Grundlage einer thermischen Beanspruchung gemäß der ETK ermittelt wurden. Hinsichtlich der Materialeigenschaften von Beton während der Abkühlphase existieren Kenntnislücken. Diese Arbeit präsentiert experimentelle und numerische Untersuchungen der thermischen und thermo-mechanischen Materialeigenschaften von Normalbeton (CC), hochfestem Beton (HPC) und ultra-hochfestem Beton (UHPC) in der Brandabkühlphase. Zur Ermittlung der thermischen Materialeigenschaften (Rohdichte, thermische Leitfähigkeit und spezifische Wärmekapazität) in der Abkühlphase wurden verschiedene Verfahren eingesetzt. In diesem Zusammenhang ist der Feuchtegehalt zu nennen, der für die Veränderung der Materialeigenschaften von erwärmtem und abkühlendem Beton einen wesentlichen Faktor darstellt. Zur Ermittlung der thermo-mechanischen Materialeigenschaften wurden stationäre und instationäre Heißdruckversuche durchgeführt. Dafür wurden die etablierten Versuchsregime, die auf den Randbedingungen einer thermischen Beanspruchung gemäß Einheits-Temperaturzeitkurve basieren, modifiziert. Zur Validierung der an kleinen Probekörpern ermittelten thermischen und thermo-mechanischen Materialkennwerte wurden 6 realmaßstäbliche Versuche an Stützen durchgeführt. Die abgeleiteten thermischen und thermo-mechanischen Materialfunktionen wurden in ein FE-Programm implementiert und mit den experimentellen Ergebnissen kalibriert. Das Ergebnis der Arbeit stellt die Erweiterung der Berechnungsgrundlagen in DIN EN 1992-1-2 um eine Abkühlphase dar.

Über „Zum Materialverhalten von Betonen in der Brandabkühlphase“

Das vorliegende Sachbuch zu Themen aus Umwelt und Natur „Zum Materialverhalten von Betonen in der Brandabkühlphase“ wurde erarbeitet und verfasst von Jan Lyzwa. Dieses Sachbuch erschien am 14.02.2022 und wurde herausgegeben von Technische Uni Braunschweig Inst. f. Baustoffe.

Bücher wie „Zum Materialverhalten von Betonen in der Brandabkühlphase“ sind im Onlineshop des Honighäuschens bestellbar. Online bestellte Fachbücher zur Imkerei und zu anderen Themen aus Umwelt und Natur sind zu den üblichen Öffnungszeiten auch direkt im Buchladen Bundesamt für magische Wesen in Bonn, der Stauhauptstadt von Nordrhein-Westfalen abholbar und werden auf Wunsch verschickt.

Das Thema Bienensterben, Rückgang von Insekten und allgemeines Artensterben ist in aller Munde und das Honighäuschen als frühere Bioland Imkerei hat sich von Anfang an daran beteiligt. Mehr als 35 Jahre Imkereierfahrung nahmen ihren Anfang 1982 mit den ersten eigenen Bienen.

Der zehnjährige Junge, der 1977 einem Hamburger Imker über die Schulter schaute; der Fünfzehnjährige, der mit der Imkerei in Zeiten begann, in denen es noch keine Varroamilbe gab; der achtzehnjährige Fahrschüler, der lernte, dass man die Windschutzsscheibe seines Autos nach einer längeren Fahrt von Insekten säubern muß; der zwanzigjährige Student, der für seine Bienen einen Platz in Bonn suchte; der dreißigjährige Berufsimker, der seinen Bienen quasi eine Gutenachtgeschichte erzählte und sich den Kopf zerbrach, wie man die Umwelt mit ihren Bienen, Wespen, Schmetterlingen und andere blütenbesuchenden Insekten vor den Machenschaften der Agrargiftindustrie und der Gleichgültigkeit agrarindustriehöriger Politiker schützt; der Imker, der nicht nur auf dem Weihnachtsmarkt Bonn die Öffentlichkeit suchte, um bei Führungen an den Bienen auf dem Dach der Bundeskunsthalle zu erleben, dass Kinder (und deren Helikoptermuttis!) Angst vor Schmetterlingen hatten, bis hin zum Begleiter von Forschungsprojekten zu den Riesenhonigbienen Nepals oder den Killerbienen Afrikas, stellt fest, dass etwas sehr im Argen liegt in unserem Umgang mit der Umwelt.

Es sollte jedem bewußt sein, dass die Haltung „Natur ja, aber bitte woanders!“ nicht in Ordnung ist.

Die wunderschöne Welt der Natur

Jeder Griff zum Unkrautvernichtungsmittel, um den Rasen „schön ordentlich“ zu halten, bevor „die Nachbarn was sagen“; jeder überflüssige Einsatz zur Bekämpfung eines Wespennestes – ja, auch damit habe ich zu tun und berate gern, wenn ein Hornissennest in einem Kindergarten oder ein Wespennest in Bonn den Haus- und Gartenbesitzer vor Fragen stellt, sollte begleitet sein von der Frage, ob das wirklich sein muß.

Im Online-Buchshop Honighäuschen finden Sie viele Bücher wie „Zum Materialverhalten von Betonen in der Brandabkühlphase“, die Ihnen die fantastische Welt der Bienen, Wespen, Ameisen, Hornissen und Schmetterlinge sowie anderer Insekten näherbringen.

Melden Sie die Asiatische Hornisse den Umweltbehörden

Aber nach wie vor stehe ich Ihnen auch gern zu einem Gespräch oder zu einer Beratung im Umgang mit Bienen, Wespen, Hornisse, Wildbienen und Hummeln zur Verfügung, wenn Sie Fragen haben. Insbesondere im Umgang mit der invasiven Asiatischen Hornisse nigrithorax, die auch im Raum Bonn/Rhein-Sieg angekommen ist, werden bei Garten- und Hausbesitzern viele Fragen aufkommen.

Wenn Sie sich nicht sicher sind, ob Sie eine harmlose Europäische Hornisse, eine Hornissenschwebfliege oder tatsächlich eine Asiatische Hornisse, egal ob Einzeltier oder ganzes Nest, vor sich haben, schicken Sie uns eine Whatsapp an 015209795271 oder informieren sich in den Steckbriefen zu Wespen und Hornissen unseres Portals Vespa velutina in Nordrhein-Westfalen. Bitte werden Sie nicht selbst tätig, es besteht eine Verwechslungsgefahr zwischen der streng geschützten Europäischen Hornisse und der meldepflichtigen Asiatischen Hornisse. Und die großen Nester der Asiatischen Hornisse können auf Störungen mit gefährlichen Massenangriffen reagieren.