Einachsiges Druckversagen von gehärtetem Zementleim
Ziel einer neuen Studie war es, die mechanische Leistungsfähigkeit von Zementstein (HCP) unter Druck im Mikrometerbereich zu untersuchen.
Um dies zu erreichen, wurden sowohl experimentelle als auch numerische Ansätze eingesetzt. Im experimentellen Teil wurden mikrometergroße HCP-Proben hergestellt und einer einachsigen Kompression durch eine flache Endspitze mit Nanoindenter unterzogen. Während der Prüfung können die Last-Weg-Kurven ermittelt werden. Im Modellierungsteil wurden aus digitalen Materialstrukturen, die mittels Röntgen-Computertomographie gewonnen wurden, virtuelle mikrometergroße Proben erzeugt.
Gute Übereinstimmung zwischen experimentellen und numerischen Ergebnissen
Ein rechnerischer Kompressionstest wurde dann an diesen virtuellen Proben mit einem diskreten Gitterbruchmodell unter Verwendung der lokalen mechanischen Eigenschaften durchgeführt, die in den vorherigen Arbeiten der Autoren kalibriert wurden. Es wird eine gute Übereinstimmung zwischen den experimentellen und numerischen Ergebnissen erreicht.
Der in dieser Arbeit vorgeschlagene Ansatz bildet einen allgemeinen Rahmen für die Prüfung und Modellierung des Kompressionsverhaltens von zementgebundenem Material im Mikrometerlängenbereich.
Die Studie wurde veröffentlicht in: Cement and Concrete Research Volume 126, December 2019, 105925.