Rheologische Betrachtungen

Zusammenfassung

In der Rheologie, der Lehre vom Formänderungsverhalten physikalischer Materie, wird vorrangig unterschieden zwischen elastischem, viskosem und plastischem Verhalten. Beton ist ein komplexer Werkstoff und besitzt eine Kombination dieser Markmale. Dies hängt vornehmlich damit zusammen, daß die Betonzuschläge als elastisch anzusehen sind, während der Zementstein viskoplastische Eigenschaften besitzt, die mit zunehmender Aushärtung des Zementgels einem Alterungsprozeß unterliegen. Beton läßt sich rheologisch als ein Material ansehen, das bei kurzzeitiger Belastung durch das Hookesche Gesetz beschrieben werden kann, sein langzeitiges Verhalten zeigt indessen nichtelastische Verformungen, die bei Entlastung teilweise reversibel sind. (Eine ausführliche Beschreibung der Werkstoffeigenschaften des Betons mit qualitativen und quantitativen Angaben findet sich in [7].) Seine verschiedenen Formänderungsanteile lassen sich getrennt voneinander nur schwerlich erkennen. Es soll daher das Formänderungsverhalten des Betons unabhängig von strenger rheologischer Einordnung durch die für ihn charakteristischen Eigenschaften, nämlich Elastizität, Kriechen und Schwinden beschrieben werden. Für das im folgenden aufzustellende Spannungsdehnungsgesetz im Gebrauchszustand für den eindimensionalen Spannungszustand wird phänomenologisch vorgegangen. Aus Gründen der praktischen Anwendbarkeit werden möglichst einfache mathematische Ausdrücke angestrebt.