@phdthesis{Ressel2004,
  author    = {Ressel, Oliver},
  title     = {Entscheidungshilfen f{\"u}r die Planung von Anlagen zum naßmechanischen Recycling von Betonrestmassen},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.79},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20040511-831},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2004},
  abstract  = {Trotz der weiten Verbreitung erfolgt die Planung der Restbetonrecyclinganlagen immer noch durch learnig-by-doing, da verfahrenstechnisches Grundlagenwissen nicht vorliegt. Wer an verantwortlicher Stelle die Investition in eine neue oder in die Verbesserung einer bestehenden Restbetonrecyclinganlage beurteilen soll, steht vor einer komplexen Entscheidung, die unter Ber{\"u}cksichtigung unterschiedlichster Kriterien getroffen werden muss. In der Praxis besteht hinsichtlich der Qualit{\"a}tssicherung der Recyclingprodukte, der Ablagerungen der noch reaktiven Zementpartikel, der Bemessung der eingesetzten Maschinen, der praktikablen Handhabung hinsichtlich einiger Detailprobleme sowie der Anordnung der verfahrenstechnischen Komponenten in Bezug zur Gel{\"a}ndeoberkante weitgehend Unklarheit. Das allgemeine Verlangen nach einer durchdachten Entscheidungshilfe und die Notwendigkeit, zu einem sachlich begr{\"u}ndeten Urteil zu kommen, macht Entscheidungshilfen f{\"u}r die Planung von Restbetonrecyclinganlagen erforderlich. Insbesondere da Fehlentscheidungen nicht nur mit großem Aufwand r{\"u}ckg{\"a}ngig gemacht werden k{\"o}nnen. Hierf{\"u}r wurden 18 maßgebliche Entscheidungskriterien entwickelt. Diese Entscheidungskriterien wurden im Rahmen der Nutzwertanalyse als Projektziele entwickelt. Die erarbeiteten Kriterien einteilen: - Kriterien zur Qualit{\"a}tssicherung bei der Verwendung der Recyclingprodukte F{\"u}r die Wiederverwendung der Recyclingprodukte Restwasser und Restbetonzu- schlag sind im technischen Regelwerk Verfahrensweisen vorgechrieben. Hinsichtlich der Prozesse bei der Wiederverwendung konnten deutliche Ver- besserungspotentiale aufgezeigt werden. Besonders die Anwendung von online- Dichtemessverfahren im Vergleich zur Ar{\"a}ometermessung verbessert die Len- kungsprozesse zur Qualit{\"a}tssicherung. Aber auch die weitere Klassierung oder das getrennte Lagern und Dosieren des Restbetonzuschlags im Vergleich zu der im technischen Regelwerk vorgeschriebenen Verfahrensweise des volumetrischen Absch{\"a}tzens bringt Verbesserungspotential. - Kriterien zur Minimierung von Ablagerungen Noch reaktive Zementpartikel kommen zeitweise permanent mit Anlagen- komponenten, Leitungen und Beckeninnenfl{\"a}chen der Recyclinganlage in Be- r{\"u}hrung. Ablagerungen von Zementpartikeln, die den Betrieb der Anlage be- hindern, verschlechtern oder sogar verhindern, sind unvermeidbar. Aller- dings kann, wie im Rahmen dieser Arbeit gezeigt wurde, eine Minimierung der Ablagerungen durch geeignete Maßnahmen herbeigef{\"u}hrt werden. Die Ablage- rungen im Suspensionsbeckenlassen sich durch den Zustand der homogenen Suspension sowie durch das Str{\"o}mungsbild angepasste Formgebung minimieren. Durch die geeignete Gef{\"a}llewahl und vor allem durch die korrekte Wahl der Pumpenart k{\"o}nnen die Ablagerungen in Leitungen minimiert werden. - Kriterien zur Bemessung der verfahrenstechnischen Apparate Die Auslegung der Recyclinganlage hinsichtlich der Auswaschleistung, der R{\"u}hrerleistung und der Gr{\"o}ße des Suspendierraumes erfolgt bisher anhand von praktischen Erfahrungswerten. In dieser Arbeit wurde f{\"u}r die Auswasch- leistung ein allgemeing{\"u}ltiges Berechnungsmodel hergeleitet. Dar{\"u}ber hinaus wurde gezeigt, dass die R{\"u}hrerleistung f{\"u}r das Suspendieren von Restwasser berechnet werden kann. Die Gr{\"o}ße des Suspendierraumes kann unter Be- r{\"u}cksichtigung der zu- und abfließenden Materialstr{\"o}me berechnet werden. Das Trennverhalten des mechanischen Klassierers wurde im Rahmen einer Ver- suchsreihe mit folgenden Ergebnissen ermittelt: a. Die Klassierdurchs{\"a}tze steigen mit gr{\"o}ßer werdendem Entleerdurchsatz. ufgrund der Pufferwirkung des mechanischen Klassierers, bei der die diskontinuierlich in den Aufgabetrichter gef{\"u}llte Restbetontr{\"u}be (Ent- leeren) in einem kontinuerlichen Prozess (Klassieren) durch den Trog gef{\"o}rdert wird, n{\"a}hert sich der Klassierdurchsatz asymtotisch einem Grenzwert an. b. Das Masseausbringen rbz wird signifikant vom Klassierdurchsatz und weniger vom Entleerdurchsatz beeinflusst. c. Die Korngr{\"o}ßenverteilung des Restbetons, des Restbetonzuschlags und des Restwassers belegen anschaulich den erreichten Trenneffekt. d. Die Trennkorngr{\"o}ße steigt mit zunehmendem Klassierdurchsatz an. Diese Tendenz ist allerdings nur bei Betrachtung des "nassen" Klassier- durchsatzes signifikant erkennbar. Bei Betrachtung des "trockenen" Durchsatzes ergibt sich keine Abh{\"a}ngigkeit. Die Ursache hierf{\"u}r ist, dass in den "nassen" Durchsatz Prozesse wie Tr{\"u}beagitation und Feinkorn- konzentration indirekt eingehen. e. Der Fehlkornanteil < 125 µm im Restbetonzuschlag steigt ebenfalls mit "nassem" Klassiersatz an. f. Im Unterschied dazu bestehen f{\"u}r den Fehlkornanteil > 125 µm im Rest- wasser signifikante Abh{\"a}ngigkeiten zu Entleer- und Klassierdurchs{\"a}tzen. Ursache ist der tote Fluss. - Kriterien zur Praktikabilit{\"a}t des Anlagenberiebes - Interdependenzen zwischen Anlagenkomponenten},
  subject      = {Restbeton},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Oucif,
  author    = {Oucif, Chahmi},
  title     = {Analytical Modeling of Self-Healing and Super Healing in Cementitious Materials},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4229},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20200831-42296},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {208},
  abstract  = {Self-healing materials have recently become more popular due to their capability to autonomously and autogenously repair the damage in cementitious materials. The concept of self-healing gives the damaged material the ability to recover its stiffness. This gives a difference in comparing with a material that is not subjected to healing. Once this material is damaged, it cannot sustain loading due to the stiffness degradation. Numerical modeling of self-healing materials is still in its infancy. Multiple experimental researches were conducted in literature to describe the behavior of self-healing of cementitious materials. However, few numerical investigations were undertaken. The thesis presents an analytical framework of self-healing and super healing materials based on continuum damage-healing mechanics. Through this framework, we aim to describe the recovery and strengthening of material stiffness and strength. A simple damage healing law is proposed and applied on concrete material. The proposed damage-healing law is based on a new time-dependent healing variable. The damage-healing model is applied on isotropic concrete material at the macroscale under tensile load. Both autonomous and autogenous self-healing mechanisms are simulated under different loading conditions. These two mechanisms are denoted in the present work by coupled and uncoupled self-healing mechanisms, respectively. We assume in the coupled self-healing that the healing occurs at the same time with damage evolution, while we assume in the uncoupled self-healing that the healing occurs when the material is deformed and subjected to a rest period (damage is constant). In order to describe both coupled and uncoupled healing mechanisms, a one-dimensional element is subjected to different types of loading history. In the same context, derivation of nonlinear self-healing theory is given, and comparison of linear and nonlinear damage-healing models is carried out using both coupled and uncoupled self-healing mechanisms. The nonlinear healing theory includes generalized nonlinear and quadratic healing models. The healing efficiency is studied by varying the values of the healing rest period and the parameter describing the material characteristics. In addition, theoretical formulation of different self-healing variables is presented for both isotropic and anisotropic maerials. The healing variables are defined based on the recovery in elastic modulus, shear modulus, Poisson's ratio, and bulk modulus. The evolution of the healing variable calculated based on cross-section as function of the healing variable calculated based on elastic stiffness is presented in both hypotheses of elastic strain equivalence and elastic energy equivalence. The components of the fourth-rank healing tensor are also obtained in the case of isotropic elasticity, plane stress and plane strain. Recent research revealed that self-healing presents a crucial solution also for the strengthening of the materials. This new concept has been termed ``Super Healing``. Once the stiffness of the material is recovered, further healing can result as a strengthening material. In the present thesis, new theory of super healing materials is defined in isotropic and anisotropic cases using sound mathematical and mechanical principles which are applied in linear and nonlinear super healing theories. Additionally, the link of the proposed theory with the theory of undamageable materials is outlined. In order to describe the super healing efficiency in linear and nonlinear theories, the ratio of effective stress to nominal stress is calculated as function of the super healing variable. In addition, the hypotheses of elastic strain and elastic energy equivalence are applied. In the same context, new super healing matrix in plane strain is proposed based on continuum damage-healing mechanics. In the present work, we also focus on numerical modeling of impact behavior of reinforced concrete slabs using the commercial finite element package Abaqus/Explicit. Plain and reinforced concrete slabs of unconfined compressive strength 41 MPa are simulated under impact of ogive-nosed hard projectile. The constitutive material modeling of the concrete and steel reinforcement bars is performed using the Johnson-Holmquist-2 damage and the Johnson-Cook plasticity material models, respectively. Damage diameters and residual velocities obtained by the numerical model are compared with the experimental results and effect of steel reinforcement and projectile diameter is studied.},
  subject      = {Schaden},
  language  = {en}
}