Computational multiscale modeling of low-carbon concretes at elevated temperatures

Diese Dissertation untersucht die mulitphysikalischen Prozesse von CO₂-reduzierten Betonen unter Brandeinwirkung mittels numerischer Modelle. Die bindemittelspezifische Materialentwicklung bei hohen Temperaturen wurde anhand von mikroporomechanischen Modellen abgebildet und in ein gekoppeltes chemo-hygro-thermo-mechanisches Finite-Element-Modell integriert. Die virtuellen Parameterstudien führten zu den folgenden Erkenntnissen: i) Das bindemittelspezifische Dehydratationsverhalten von CO\(_2\) reduzierten Zementleimen ist nicht der primäre Auslöser für feuerinduziertes explosives Betonabplatzen. ii) Gesteinskörnungen mit hoher Wärmeleitfähigkeit können zu einem deutlich stärkeren Porendruckanstieg (über 35 %) führen als weniger leitfähige Zuschlagstoffe. iii) Die dichtere Mikrostruktur der CO\(_2\)-reduzierten Betone führt vermehrt zu explosivem Abplatzen.