Kategorie: SFB 528

Was haben Knochen, Gummi, Metalle und Beton gemeinsam?
UVS
6. September 2010
TagungProf. Victor Li von der University of Michigan, der Pionier des „biegsamen“ Betons, bei seinem Vortrag in Dresden

Knochen, Gummi, Metalle und Beton: alle können kaputt gehen! Bei der Zerstörung laufen Bruchprozesse ab, um deren Beschreibung und Erklärung sich weltweit zahlreiche Forscher bemühen. Um das Wissen im jeweiligen Fachgebiet auszutauschen und auch Verknüpfungen zwischen den Forschungsbereichen zu ermöglichen, fand in Dresden von 30. August bis 3. September die 18. European Conference on Fracture (ECF18) statt.

Bei diesem Großereignis trafen sich auch Betonforscher, um den Wissensstand zu Bruchvorgängen in faserverstärkten Spezialbetonen auszutauschen. Diese Hochleistungsbetone können sehr ungewöhnliche, aber überaus nützliche Eigenschaften zeigen, wie z.B. eine hohe Verformbarkeit, die durch die Entstehung von zahlreichen, sehr kleinen Rissen ermöglicht wird. Diese kaum sichtbaren Risse müssen kraftvoll von Fasern überbrückt werden, wenn der Beton nicht in einzelne Bruchstücke zerfallen, sondern weiterhin als zusammenhängendes Material Belastungen standhalten und damit als Baumaterial geeignet sein soll. Und damit wird es kompliziert: die Vorgänge, die bei der Wechselwirkung zwischen Fasern und Beton stattfinden, sind vielfältig und noch nicht vollständig verstanden. Doch am zunehmenden Verständnis wird geforscht!

BuchtitelDas Buch zum Symposium

Um dem Wissensaustauch zwischen den Forschern einen würdigen Rahmen zu geben, hatten Prof. Viktor Mechtcherine (Institut für Baustoffe), und Prof. Michael Kaliske (Institut für Statik und Dynamik) mit finanzieller und ideeller Unterstützung des Sonderforschungsbreiches 528 ein „Symposium on Fracture and Damage of Advanced Fibre-Reinforced Cement-Based Materials“ organisiert und in ECF18 eingebettet. Auf diesem Symposium wurden an drei Tagen in sechs Arbeitssitzungen 28 Vorträge von Forschern aus elf Ländern vor zuweilen mehr als 50 Zuhörern gehalten. In den Vorträgen wurden neue Entwicklungen und aktuelle experimentelle Ergebnisse an faserverstärkten Betonen sowie deren Modellierung und numerische Simulation vorgestellt und zur diskutiert.

Für diejenigen Interessierten, die nicht am Symposium teilnehmen konnten, sind die schriftlichen Beiträge der Vortragenden in einem schönen Buch zusammengefasst (Fracture and Damage of Advanced Fibre-Reinforced Cement-Based Materials, Aedificatio Publishers, 2010), welches beim Verlag oder Institut für Baustoffe der TU Dresden für ein moderates Entgelt erworben werden kann.

Dresdner Studenten bauen Kicker aus Textilbeton
UVS
31. August 2010
ProbespielKai Schneider, Bauingenieur-Student aus Dresden, spielt den selbst gebauten Kicker aus Textilbeton ein

Kai Schneider, im Herbst 2009 noch Drittsemesterstudent an der Fakultät Bauingenieurwesen in Dresden, hatte eine Idee: Diese tollen Kicker-Spiele, an denen sie während einer Baufachschafts-Tagung so viel Spaß hatten: Wäre das nichts für die heimische Fachschaft in Dresden? „Das zieht bestimmt Erstis – und die können wir hier gut gebrauchen!“

Nun kostet die Herstellung eines jeden Gegenstandes zweierlei: Geld und Zeit. Für die Lösung von Problem eins fand sich – Dank Vermittlung durch Prof. Manfred Curbach, dem Sprecher des Sonderforschungsbereichs 528, in dem die Grundlagen des Textil­betons erforscht werden – die Torkret Substanzbau AG. Problem zwei, die Zeit, ist für einen zünftigen Dresdner Bauingenieur-Studenten keins: Hier wird viel für das Studienziel „Diplom-Ingenieur“ gelernt, in der Freizeit gewerkelt und gefeiert – irgendwie kriegen die das ganz gut hin. Zusammen mit Claudia Zwieg und Sebastian Klemm entstand im Baustofflabor der TU Dresden ein Kicker aus Textilbeton.

Einer? Naja: Der erste gefiel, und so wurde einer nachgebaut, dann noch einer und noch einer. Dabei wurde die Konstruktion immer wieder verfeinert und das Gesamtgewicht auf 200 Kilo heruntergeschraubt. Ein frühes Exemplar steht in der Hauptverwaltung der Torkret Substanzbau AG, wo sich der Vorstand Dr. Christoph Hankers über die „wirkliche Innovation auf dem Gebiet des textilbewehrten Betons“ freut. Die ersten Einsätze hat der 250 Kilo schwere Kicker dort mit Bravour überstanden. „Neidvoll blicken die Experten aus den Torkret Niederlassungen nach Hamburg. Besuche in der Hauptverwaltung, die sonst auf ein Minimum beschränkt wurden, werden plötzlich gerne wahrgenommen“, hört man aus der Hauptverwaltung.

Kicker aus TextilbetonKicker aus Textilbeton

Der bislang leichteste Kicker aus der ­Mini-Serie steht nicht mehr bei Torkret im Keller, sondern ist auf Messen zu sehen. Zum Einspielen stand er jetzt sogar einen Nachmittag auf der Wiese hinter dem Hörsaalzentrum, ganz in der Nähe vom Beyer-Bau. Öffentlich wird er erstmals in Dresden auf der zweiten TUDALIT-Anwendertagung ausgestellt, wo der zum Kicken nötige Ball dem Vernehmen nach aber nur in den Pausen ausge­geben werden soll…

TUDALIT-Forum und 2. Anwendertagung Textilbeton
UVS
18. August 2010

Der TUDALIT Markenverband e.V. und das Deutsche Zentrum Textilbeton der TUDAG führen am 30.09. und 01.10.2010 in Dresden das TUDALIT-Forum und die 2. Anwendertagung Textilbeton durch.

Das TUDALIT-Forum informiert über die wichtigsten Ziele und Aufgaben zur Entwicklung der Qualitätsmarke TUDALIT® sowie den Stand des Verbandsaufbaues und die bisherigen Arbeitsergebnisse. Das Forum wird mit der Verleihung des zum zweiten Mal ausgeschriebenen Architekturpreises TUDALIT 2010 abgeschlossen.

Die 2. Anwendertagung am 01.10.2010 widmet sich mit ihren Vorträgen ganztägig dem aktuell erreichten Stand der Anwendung von textilen Bewehrungen im Betonbau und den zukünftigen Potentialen von Textilbetonlösungen in TUDALIT®-Qualität. Im Zentrum der Diskussion stehen die Beantwortung von Fragen über die Verfügbarkeit der textilen Bewehrungsstrukturen und Feinbetonmischungen, die technisch-wirtschaftlichen Vorteile bei Bauwerksinstandsetzungen und -verstärkungen, die Chancen und den Entwicklungsaufwand für neuartige Fertigteile sowie vor allem die notwendigen Schritte für bauaufsichtliche Zulassungen.

Weitere Informationen sowie die Anmeldeformulare sind online auf den Seiten des Deutschen Zentrum Textilbeton zu finden.

Tiefschürfendes zur Bruchmechanik quasi-spröder Stoffe
UVS
23. Juli 2010
Prof. Zdenek Bazant von der Northwestern UniversityProf. Zdenek Bazant von der Northwestern University

Im Rahmen eines Seminars des Sonderforschungsbereiches 528 „Textile Bewehrungen zur bautechnischen Verstärkung und Instandsetzung“ hielt am vergangenem Mittwoch Prof. Zdenek Bazant von der Northwestern University (USA) einen Vortrag mit Titel „Probabilistic Nano-Mechanics Based Theory of Quasibrittle Structure Strength, Lifetime and Fatigue“. Die Einladung nach Dresden wurde von Prof. Viktor Mechtcherine (Institut für Baustoffe) ausgesprochen.

Prof. Bazant ist bekannt für seine tiefschürfenden Arbeiten zur Bruchmechanik quasi-spröder Stoffe (z.B. Beton), in denen das makroskopische Bruchverhalten dieser Materialien durch Vorgänge auf mikroskopischer bzw. nanoskopischer Ebene erklärt wird. Diesem Themengebiet war auch sein sehr anspruchsvoller und interessanter Vortrag gewidmet. Prof. Bazant ist Mitglied in zahlreichen Gremien (z.B. Member of National Academy of Sciences) und hat für sein Engagement und seine Leistungen zahlreiche Preise (z.B. Warner and Nadai Medal) erhalten. Im Laufe seiner langjährigen Forschungstätigkeit hat der ungezählte hochklassige Publikationen sowie sechs Bücher verfasst.

Numerical models of localized deformations
UVS
15. Juni 2010

Im Rahmen der Seminarreihe des SFB 528 spricht am 21.6.2010 Prof. Dr. Jerzy Pamin vom Institut for Computational Civil Engineering der Cracow University of Technology über „Numerical models of localized deformations“. Die Veranstaltung beginnt um 13.30 Uhr im Raum C204, Willers-Bau (Zellescher Weg 12/14). Wie üblich, hier der englischsprachige Abstract:

The lecture is a short overview of problems related to the numerical analysis of localized deformations. Attention is focused on quasi-brittle and frictional materials. After defining the localization phenomenon and providing its theoretical interpretation, the problem of pathological mesh sensitivity of finite element simulations is illustrated.

Two selected gradient-enhanced plasticity and damage models are presented as possible solutions of the problem of well-posedness loss of the (I)BVP, caused by material instability. In the gradient plasticity formulation a Laplacian-dependent yield condition is used and in the gradient damage theory an additional averaging equation for an equivalent strain measure is employed. Finite element formulations of both models are derived.

Selected applications of the models in the numerical simulation of strain localization are then presented. A one-dimensional tensile bar benchmark and a reinforced concrete beam in four-point bending are used to confront the features of the models. Moreover, a slope stability test is simulated using gradient plasticity and a Brazilian split test is computed using gradient damage. The discussion of wave dispersion and localization in dynamics completes the lecture.

Probabilistic Nano-Mechanics Based Theory of Quasibrittle Structure Strength, Lifetime and Fatigue
UVS
11. Juni 2010
Prof. Zdenek Bazant
Prof. Zdenek Bazant

Im Rahmen der SFB528-Seminarreihe wird Prof. Zdenek Bazant (Northwestern University) am 21.07.10 um 11:10 Uhr im Willers-Bau, Zellescher Weg 12/14 (WIL/A317/H) einen Vortrag zum Thema Probabilistic Nano-Mechanics Based Theory of Quasibrittle Structure Strength, Lifetime and Fatigue halten.

Abstract: The size effect on structural strength and its statistical distribution is a complex problem for quasibrittle materials because their failure behavior transits from quasi-ductile at small sizes to brittle at large sizes. These are heterogeneous materials with brittle constituents in which the inhomogeneinty size is not negligible compared to the structure size. They are exemplified by concrete, as the archetypical example, fiber composites, coarse-grained ceramics, rocks, sea ice, wood, bone, foam, masonry etc., and all brittle materials at the micro- or nano-scale. The lecture begins by reviewing the statistical and energetic size effect on the mean strength of quasibrittle structures. Based on the frequency or probability of nano-crack jumps and multiscale transition to material scale, the type of probability distribution of structural strength is shown to depend on the structure size and geometry. On the scale of the representative volume element of material, the probability distribution of strength is found to be Gaussian, with a remote Weibullian tail. For increasing structure size, the Weibullian portion gradually spreads into the Gaussian core and, for very large sizes, the distribution becomes purely Weibullian. Presenting an atomistic derivation of the power law for creep crack growth, it is further shown that a similar change of distribution occurs for structure lifetime. Numerous experimental results and well as numerical simulations support the theory. One practical consequence is that the safety factors for large quasibrittle structures, e.g. concrete structures, airframes or ship hulls made of composites, and ceramic micro-devices, must depend on their size and shape. Another is that the lifetime can be predicted from tests of size effect on the mean short-time strength and of creep crack growth rate. The theory is also extended to the size dependence of Paris law and Basquin law for fatigue fracture and statistics of fatigue lifetime. An interesting mathematical analogy that facilitates assessment of lifetime of new nano-scale high-k dielectrics is pointed out. Finally, the implications for computer analysis of failure probability of large quasibrittle structures are pointed out.

BIO-SKETCH: Born and educated in Prague (Ph.D. 1963), Bažant joined Northwestern in 1969, where he has been W.P. Murphy Professor since 1990 and simultaneously McCormick Institute Professor since 2002, and Director of Center for Geomaterials (1981-87). He was inducted to National Academy of Sciences, National Academy of Engrg.and Am. Acad. of Arts & Aci., as well as Italian Nat. Acad. (dei Lincei), Austrian Acad. of Sciences, Czech Acad. of Engrg., Spanish Royal Acad. of Eng., Eur. Acad. of Sci. & Arts, and Istituto Lombardo. An ASCE Hon. Member and Illinois Registered Structural Engineer, he received six honorary doctorates (Prague, Karlsruhe, Colorado, Milan, Lyon, Vienna), ASCE von Karman, Newmark, Croes Medals and Lifetime Achievement Award, SES Prager Medal, ASME Timoshenko, Warner and Nadai Medals, RILEM L’Hermite Medal, Torroja Medal, etc. He authored six books: Scaling of Structural Strength, Inelastic Analysis, Fracture and Size Effect, Stability of Structures, Concrete at High Temperatures, and Concrete Creep. With H-index 52 and >13,600 citations, he is one of top 100 ISI Highly Cited Scientists in engineering (www.ISIhighlycited.com).

Textilbeton: Architekturwettbewerb 2010
UVS
21. Mai 2010

Der TUDALIT Markenverband e.V. ruft die StudentInnen und Studenten / jungen Absolventinnen und Absolventen der Fachrichtungen Architektur, Bauingenieurwesen, Design, Garten- und Landschaftsarchitektur, Stadtplanung auf, sich am Wettbewerb mit dem Entwurf eines Objektes aus textilbewehrtem Beton zu bewerben. Die Kategorie ist offen, d.h. die Entwürfe können von Bauwerken über Gebäudeteile bis zur Stadtmöblierung reichen. Einsendeschluß ist der 30.06.2010.

Es geht um den Entwurf eines Objekts aus oder mit textilbewehrtem Beton. Einsendeschluss ist der 30. Juni 2010 (Datum des Poststempels oder persönliche Abgabe bis 16 Uhr in der TUDALIT-Geschäftsstelle, Chemnitzer Str. 46b, 01187 Dresden). Die kompletten Bedingungen sind dem Flyer (PDF) zu entnehmen.

Das Preisgericht steht unter der Leitung von Prof. Manfred Curbach (Institut für Massivbau, Sprecher des Sonderforschungsbereiches 528). Weitere Mitglieder sind Prof. Werner Sobek, Prof. Hermann Kokenge, Prof. Gunter Henn, Prof. Josef Hegger und Prof. Chokri Cherif. Das Preisgeld beträgt 2.500 Euro. Die Jury entscheidet über eine eventuelle Aufteilung des Preisgeldes in zwei Preise. Die Preisverleihung findet im Rahmen des TUDALIT-Forums 2010 am 30. September 2010 im Konferenzsaal des Leibniz-Instituts für Polymerforschung Dresden e.V. statt. Eine Würdigung der Preisträger ist auch am 1. Oktober zu Beginn der 2. Anwendertagung Textilbeton Dresden vorgesehen. Für die Preisträger ist die Teilnahme an der Tagung kostenlos.

Textilbeton und Kunst
UVS
12. Mai 2010
Wunsch und WirklichkeitWunsch und Wirklichkeit

Das Thema ist nicht neu, aber es erfindet sich immer wieder: Textilbeton und Kunst. Im öffentlichen Raum kann man (bzw. konnte man, dazu später mehr) die Auseinandersetzung von Künstlern mit dem neuen Werkstoff Textilbeton bewundern. Beide Male ist Textilbeton Teil einer Ausstellung und nicht ausschließlich – ein Zeichen, dass er angekommen ist und wie selbstverständlich genutzt wird.

Priska Streit, eine in Stade geborene und in Dresden lebende Künstlerin, stellt im Ständehaus aus. „Ein Wurmloch im Apfel“ ist der Titel der „Raum-Zeit-Reise mit Installationen und Skulpturen“, die der Verein Kunst bei Gericht organisiert hat. Eigens für die Ausstellung hatte die Künstlerin im Baustofflabor mit textilbewehrtem Beton Köpfe geformt, die in der Installation „Gedankenanstöße“ die „Entstehung von genialen Ideen in Wissenschaft und Kunst verbildlichen“ sollte. Doch die Impulse, die die Künstlerin laut Begleitblatt sah, nahmen BesucherInnen der Ausstellung zu wörtlich: Sie kickten die Köppe, was denen nicht sonderlich gut bekam. Leider unerklärt hängen jetzt die Seile wie bei einer mittelalterlichen Richtstelle für Aufzuhängende herum – auch das ist aber vielleicht, zumal im Gericht, Kunst. (Die Ausstellung ist bis 10. Juni 2010 jeweils Montag bis Freitag von 8 bis 18 Uhr im Ständehaus zu sehen.)

ZeichenBlätter aus Textilbeton von Einhart Grotegut

Auf der anderen Elbseite im Kulturrathaus hängen drei neue Werke von Einhart Grotegut. Der Dresdner Künstler hatte den im Sonderforschungsbereich 528 entwickelten Textilbeton für sich entdeckt und mit seinen Textilbetonblättern die Einheit von Trägermaterial und Bild geschaffen. Daraus wurde unter anderem ein Kalender. In seinem Briesnitzer Atelier hat er sich und die Kunst weiter entwickelt – drei neuere Werke zeigt er jetzt öffentlich im Rahmen der Ausstellung „Ein Hauch von Ostwind“. „Zeichen“ heißen bei Grotegut viele Werke, diese sind, dem Titel der Ausstellung entsprechend, fernöstlich angehaucht. Sie heben sich, nicht nur durch die Materialwahl, von den anderen Arbeiten von Kerstin Borchardt, Volker Lenkeit, Petra Lorenz, Wolfgang Petrovsky, Wieland Richter, Tim von Veh, Frank Voigt und Songbai Wang durch eine sehr eigene Formensprache ab. Hingehen kann man noch bis zum 3. Juni (Kulturrathaus, Königstraße 5, 1. Etage).

Technikum des OML in Betrieb genommen
UVS
4. Mai 2010
Technikum des OMLMit einer Feier für die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sowie die Baubeteiligten wurde das Technikum des OML offiziell in Betrieb genommen

Das Otto-Mohr-Laboratorium der TU Dresden hat einen Erweiterungsbau bekommen – das Technikum für den Sonderforschungsbereich 528 „Textile Bewehrungen zur bautechnischen Verstärkung und Instandsetzung“. „Durch zahlreiche anspruchsvolle Forschungsprojekte haben sich die Anforderungen an das Otto-Mohr-Laboratorium ständig erhöht!“ sagte Prof. Manfred Curbach, Direktor des Otto-Mohr-Laboratoriums und Sprecher des SFB 528 gestern bei der offiziellen Inbetriebnahme des Technikums. Zwar sei man durch die Modernisierung der Ausstattung den Anforderungen von technischer und fachlicher Seite her gewachsen, aber hinsichtlich der Platzverhältnisse habe man die Leistungsfähigkeit des Labors schon seit längerem erreicht und überschritten. „Daher war der Neubau des Technikums für den SFB 528 der logische Schritt, um die experimentellen Möglichkeiten im konstruktiven Ingenieurbau der Technischen Universität Dresden zu erweitern.“ Die Mittel in Höhe von insgesamt rund 1,2 Mio. Euro wurden durch den Freistaat Sachsen und die Europäische Union im Rahmen einer EFRE-Maßnahme bereitgestellt.

In der rund 500 Quadratmeter großen Halle sind staubintensive Bereiche wie die Betonmischanlage und zugehörige Arbeits- und Betonlaborbereiche untergebracht. Außerdem befinden sich im Technikum ein Lager und eine Klimakammer. Im Außenbereich entstanden Versuchs- und Lagerflächen. Bessere Arbeitsbedingungen und mehr Platz sind die Folgen für die ursprüngliche Versuchshalle. Die wurde – beinahe auf den Tag genau vor 35 Jahren! – am 6. Mai 1975 als „zentrale Versuchs- und Prüfhalle“ der Öffentlichkeit vorgestellt. 1985 wurde sie zu Ehren des bedeutenden deutschen Ingenieurs und Baustatikers in Otto-Mohr-Laboratorium umbenannt.

Das OML, wie das Labor intern bezeichnet wird, verfügt über zahlreiche einzigartige Geräte, um den hier forschenden Wissenschaftlern die Arbeit zu ermöglichen. Eine der dienstältesten Prüfmaschinen ist die Triaxialmaschine – wegen ihres Anstrichs und in Anspielung auf die bekannte Dresdner Brücke auch „Das blaue Wunder“ genannt. „Diese außerordentlich leistungsfähige Prüfeinrichtung ist der Hauptgrund dafür, dass das Institut für Massivbau heute führend ist auf dem Gebiet der Erforschung der mehraxialen Betonfestigkeit“ sagte Prof. Curbach. Doch wie das so ist: Das Bessere ist der Feind des Guten, und neue Herausforderungen stehen vor der Tür: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat gerade ein neues Schwerpunktprogramm „Leicht bauen mit Beton“ bewilligt – Leitung und Koordination werden voraussichtlich in Dresden liegen. Da wäre es doch bestens, wenn der nächste geplante und bereits genehmigte Erweiterungsbau des Technikums so schnell wie möglich realisiert wäre. In diesem Gebäudeteil sollen unter anderem ein weiteres Aufspannfeld für die variable Anordnung von Prüfportalen und weitere moderne Prüfeinrichtungen stehen…

Dynamic properties of SFRCC beams under harmonic load
UVS
1. April 2010

Im Rahmen der Seminarreihe des SFB 528 findet am 19.04.2010 ein Vortrag von Ph.D. M.Sc. Eng. Jacek Katzer von der Technical University of Koszalin statt zum Thema „Dynamic properties of SFRCC beams under harmonic load“. Vortragsort ist das Sitzungszimmer Raum 67 im Beyer-Bau, Beginn der Veranstaltung ist 16 Uhr.