Der erfolgreiche Einsatz eines fließfähigen Baustoffes hängt maßgeblich von den Eigenschaften des frischen Materials ab. Dabei ist die rheologische Fließgrenze für die Beurteilung der z.T. konkurrierenden Anforderungen hinsichtlich Fließvermögen, Suspensionsstabilität und Entlüftungsfähigkeit von hoher Relevanz.
Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Abbildung ebener Strömungszustände mit dem Simulationsprogramm OpenFOAM® zeigen, dass die für das Stoffgesetz nach Bingham erforderlichen Parameter (Fließgrenze, Dichte usw.) messtechnisch bestimmt werden können.
Die Durchführung von physikalischen Versuchen zum Aufstiegsverhalten von Luftblasen in fließfähigen Baustoffen erfordert die Entwicklung einer angepassten Technik und das neu konzipierte Mehrphasenrheometer ermöglicht unter Verwendung des Sonografieverfahrens die bildanalytische und messtechnische Auswertung der Bewegung von Blasen. Damit können Strömungsvorgänge charakterisiert und somit die Wirkung der maximalen bzw. minimalen Fließgrenze auf den Aufstiegsvorgang gezeigt werden.
Ergänzende numerische Analysen der räumlichen Strömungsprozesse bei der Entlüftung zeigen, dass für eine hinreichend genaue Darstellung des Blasenaufstieges zusätzliche Annahmen getroffen werden müssen. Die Korrelation von Simulationsergebnissen mit physikalischen Versuchen kann nur durch eine deutliche Anpassung des Parameters Fließgrenze erzeugt werden. Vor diesem Hintergrund erweist sich ein analytischer Ansatz auf der Grundlage von messbaren Materialparametern als geeignet, um diese Strömungsvorgänge nachzuvollziehen. Ein Modell zur rechnerischen Ermittlung des Grenzdurchmessers einer ruhenden Luftblase zeigt eine eindeutige Abhängigkeit von der maximalen Fließgrenze als Stoffparameter des umgebenden Materials.
Aktualisiert: 2021-04-15
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Diese Arbeit behandelt die mechanischen Eigenschaften einer Deichdichtung aus Controlled Low Strength Material und die systematischen Ansätze der Veränderung ihrer Kennwerte. Es werden stoffliche und mechanische Eigenschaften definiert sowie eine Methode der strukturellen Bewertbarkeit vorgestellt. Der Schwerpunkt der Experimente liegt auf dem verfestigten Material und orientiert sich an klassischen bodenmechanischen Methoden. Zusätzlich werden mehrere - für den Bereich der Bodenprüfung nicht übliche - Modelle, Verfahrens- und Sichtweisen genutzt. Für dieses dann in seinen Eigenschaften definierte Stoffgemisch wird abschließend eine Bewertung der praktischen Eignung anhand von Freilandversuchen an einem Versuchsdeich vorgenommen.
This thesis deals with the mechanical properties of a dike seal of Controlled Low Strength Material and systematic approaches to change their characteristics. There are defined the material and the mechanical properties and presented a method of structural evaluation. The focus of the experimental investigations lies on the solidified material and is based on classical soil mechanic methods. In addition there are several in soil testing not common used models, methods and perspectives. Based on field experiments on a test dike the practical suitability for this then in its properties defined mixture shall are assessed.
Aktualisiert: 2019-03-15
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Diese Arbeit behandelt die mechanischen Eigenschaften einer Deichdichtung aus Controlled Low Strength Material und die systematischen Ansätze der Veränderung ihrer Kennwerte. Es werden stoffliche und mechanische Eigenschaften definiert sowie eine Methode der strukturellen Bewertbarkeit vorgestellt. Der Schwerpunkt der Experimente liegt auf dem verfestigten Material und orientiert sich an klassischen bodenmechanischen Methoden. Zusätzlich werden mehrere - für den Bereich der Bodenprüfung nicht übliche - Modelle, Verfahrens- und Sichtweisen genutzt. Für dieses dann in seinen Eigenschaften definierte Stoffgemisch wird abschließend eine Bewertung der praktischen Eignung anhand von Freilandversuchen an einem Versuchsdeich vorgenommen.
Aktualisiert: 2019-03-15
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