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V. Dunjic:
"Uniaxiales und biaxiales Bruchverhalten von Ytong-Porenbeton";
Supervisor: A. Kolbitsch, E. Tschegg, M. Höflinger; Institut für Hochbau und Technologie, 2012; final examination: 2012-11-23.

Ytong, also known as autoclaved aerated concrete, is a mineral material which is composed of calcium silicate hydrate with enclosed air pores. Due to light weight, good thermal insulation and simple workmanship, Ytong is progressively gaining in importance.
Contemporary research has satisfactorily established Ytong's strength parameters, however the behavior of this material during fracture has not been investigated sufficiently. As a part of this thesis, basic studies on crack resistance and post-failure behavior were performed and characteristic fracture mechanical values were determined experimentally.
Prior to the presentation of the experimental procedure and results, the theoretical basis according to the current state of knowledge is summarized and existing concepts of fracture mechanics are explained.
They form the theoretical basis of the experimental evaluation. The experimental trials were performed with the wedge splitting method according to E. K. Tschegg. Fracture mechanic parameters were determined both, under uniaxial and under biaxial stress states. The main focus was set on the analysis and description of the material's behavior. The characteristic length and shape of the working line should give conclusions on brittle or ductile behavior.
The Size Effect, the influence of the size of the specimens on the specific fracture energy, was also subject of the present study. The connection between the size of the building element and its bearing capacity of a structure is investigated by the variation of the length of the ligament.
Furthermore, the change in the specific fracture energy was examined in connection with the compressing prestressing in order to assess whether this leads to hardening due to the bridging-effect as with usual concrete.

Ytong ist ein mit Luftporen durchsetzter mineralischer Werkstoff mit fester Struktur aus Calcium-Silikat-Hydraten. Aufgrund seiner guten Dämmeigenschaften und leichten Verarbeitbarkeit kommt diesem Baustoff eine wachsende Bedeutung zu. Zum derzeitigen Stand der Technik sind Festigkeitsparameter im Wesentlichen bekannt, das Verhalten des Baustoffs Ytong während des Bruchs wurde jedoch noch nicht ausreichend betrachtet. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden grundlegende Untersuchungen über Risswiderstand und Nachbruchverhalten durchgeführt und bruchmechanische Kennwerte experimentell ermittelt.
Im Vorfeld der Darstellung der Versuchsdurchführung und der Ergebnisse sind die theoretischen Grundlagen nach derzeitigem Wissensstand zusammengefasst und bestehende Konzepte der Bruchmechanik erläutert. Sie bilden die theoretische Basis der Versuchsauswertung. Die experimentellen Untersuchungen wurden mit der Keilspaltmethode nach E. K. Tschegg durchgeführt und die bruchmechanischen Kennwerte unter uniaxialen sowie biaxialen Spannungszuständen ermittelt. Grundsätzlich wurde dabei der Fragestellung nachgegangen, welches Materialverhalten der Baustoff Ytong aufweist. Die charakteristische Länge und die Form der Arbeitslinie sollten Rückschlüsse auf sprödes bzw. duktiles Verhalten geben. Der Size-Effect, der Einfluss der Größe der Probekörper auf die spezifische Bruchenergie, war ebenfalls Gegenstand dieser Arbeit. Durch die Variation der Ligamentlänge wird der Zusammenhang zwischen Bauteilgröße und zugehöriger Tragfähigkeit einer Struktur untersucht. Weiters wurde im Zuge der biaxialen Versuche die Änderung der spezifischen Bruchenergie in Abhängigkeit der Druckvorspannung untersucht um festzustellen, ob es, ebenso wie bei herkömmlichen Betonen, zu Verfestigungen aufgrund des Bridging-Effektes kommt.

Ytong, Porenbeton, Bruchmechanik, uniaxial, biaxial, gas concrete, fracture mechanic