Gefügebasierte Stoffbeziehungen für zementgebundene Partikelwerkstoffe: Homogenisierung heterogener Stoffsysteme

Homogenisierungsmethoden werden in der Verbundwerkstoffforschung zur Herleitung von für den heterogenen Werkstoff repräsentativen "homogenen" Stoffeigenschaften eingesetzt. Im Aufsatz werden, nach einer Übersicht der neuesten Entwicklungen auf diesem Gebiet, zunächst allgemeine Grundlagen der Homogenisierung heterogener Stoffsysteme vorgestellt und insbesondere hinsichtlich zementgebundener Partikelwerkstoffe ausgeführt. Es wird eine geometrieorientierte Idealisierung des für solche Materialien typischen Gefüges vorgenommen und geschlossene analytische Lösungen für den Kompressions- und Schubmodul beziehungsweise den Elastizitätsmodul und die Querdehnzahl angegeben. Auf dieser Grundlage werden die Auswirkungen der federführenden Gefügecharakteristika auf die effektiven linear-elastischen Eigenschaften diskutiert und Folgerungen für die moderne Betontechnologie gezogen. Abschließend wird ein Ausblick gegeben auf die Möglichkeiten der Homogenisierung, die nichtlinearen Eigenschaften von Verbundwerkstoffen zu behandeln.