Ueli Angst: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2021

NameHerr Prof. Dr. Ueli Angst
LehrgebietDauerhaftigkeit von Werkstoffen
Adresse
Dauerhaftigkeit von Werkstoffen
ETH Zürich, HIF E 93.2
Laura-Hezner-Weg 7
8093 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 44 633 40 24
E-Mailueli.angst@ifb.baug.ethz.ch
DepartementBau, Umwelt und Geomatik
BeziehungAssistenzprofessor

NummerTitelECTSUmfangDozierende
101-0604-02LWerkstoffe5 KP4GR. J. Flatt, U. Angst, I. Burgert, F. Wittel
KurzbeschreibungDiese Vorlesung vermittelt grundlegende Kenntnisse über Baustoffe wie Zement, Beton, Metalle, Glas, Holz, Kunststoffe und Bitumen, ihre Herstellung, wichtigste Eigenschaften und ihr Einsatzspektrum. Es werden grundlegende mechanische, thermische und optische Eigenschaften besprochen und Möglichkeiten zur experimentellen Bestimmung von Kennwerten, sowie zur numerischen Voraussage aufgezeigt.
LernzielStudierenden werden mit dem Spektrum der im Bauwesen eingesetzten Werkstoffen und ihren charakteristischen Eigenschaften vertraut gemacht. Neben den mechanischen Eigenschaften werden die Dauerhaftigkeit bestimmenden Faktoren ausführlich behandelt. Im Detail werden in Struktur und Eigenschaften von mineralischen Bindemitteln, Zement, Beton, (Bitumen und Asphalt), Holz, Metalle, Glas und Kunststoffe präsentiert. Die Studierenden erlernen grundlegendes Verhalten von Werkstoffen, Möglichkeiten der experimentellen Bestimmung charakteristischer Kennwerte, sowie deren numerischen Voraussage und Optimierung im Materialentwurf.
Inhalt-Grundlegendes Verhalten von Baustoffen: Mechanisch, Thermisch, Optisch; Festigkeit und Versagen; Werkstoffprüfung und Parameterbestimmung; Grenzschichten und Mikrostrukturen (poröse Materialien).
-Zement: Herstellung und Hydration.
-Beton: Mechanik und Rheologie; Dauerhaftigkeit (Sulfatangriff und ASR); Frieren, Schrumpfen, Karbonatisierung.
-Metalle: Einführung und physikalischen Eigenschaften; Legierungen und Eisenlegierungen; Verarbeitung und Anwendung im Bauwesen
-Korrosion: Atmosphärische Korrosion; Dauerhaftigkeit von Stahlbeton.
-Holz: Struktur und Chemismus; Mechanische Eigenschaften; Holzschutz und Holzwerkstoffe.
-Glas: Grundlagen, Eigenschaften und Herstellung; Glasverarbeitung und -anwendungen im Bauwesen.
-Kunststoffe: Grundlagen, Eigenschaften und Herstellung; Verarbeitung und Anwendung im Bauwesen.
-Asphalt und Bitumen.
-Materialmodellierung: Grundlagen der Materialmodellierung; Mikromechanik; Fallstudien an Baustoffen.
SkriptUnterlagen werden auf der Kursseite von Moodle bereitgestellt.
LiteraturAshby/Jones: Engineering Materials I and II
Ashby: Materials Selection in Mechanical Design
101-0679-00LZerstörungsfreie Werkstoffprüfung und Zustandsüberwachung Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Maximale Teilnehmerzahl: 8
3 KP2PI. Burgert, U. Angst
KurzbeschreibungIn einführenden Vorlesungen werden Methoden der zerstörungsfreien Prüfung von Holz und Beton vorgestellt. Danach werden im Labor ausgewählte Experimente eigenständig durchgeführt (z.B. Feuchtemessung, Durchschallung, Härtemessung und Bohrwiderstandsmessung). Ausgewählte Einflussgrössen auf die Werkstoffeigenschaften werden exemplarisch geprüft. Es ist ein schriftlicher Bericht zu erstellen.
LernzielKennenlernen wichtiger Methoden der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung von Beton und Holz. Dabei werden insbesondere Methoden, die auf gleichen physikalischen Prinzipien beruhen (z.B. Widerstandsmessung, Durchschallung, Härtemessung, Röntgen) für beide Materialien vergleichend angewendet. Die Lehrveranstaltung soll die Grundlagen für die Beurteilung des Bauwerkszustandes von Beton- und Holzbauten vermitteln.
InhaltVertiefte Kenntnisse zum strukturellen Aufbau von Beton und Holz
Kennenlernen von Methoden der zerstörungsfreien Prüfung von Beton, Holz und Holzwerkstoffen (Feuchtemessung, Ultraschall, Röntgen, Bohrwiderstand, Härtemessung)
Probleme der Kalibrierung von Messgeräten, Einfluss von Störgrössen (z.B. Temperatur)
Beurteilung und Erkennung von Schädigungen wie Korrosion bei Beton oder Pilz- und Insektenbefall bei Holz (Alterung der Baustoffe)
Erstellen von Berichten zum Bauzustand
Vorschläge zur Instandsetzung von Bauten
SkriptEin Skript zur Lehrveranstaltung wird abgegeben. Zusätzlich werden Sonderdrucke oder weiterführende Texte ausgegeben.
LiteraturWerkstoff Holz:
Niemz, P.; Sander, D.: Prozessmesstechnik in der Holzindustrie. Leipzig 1990
Tagungsbände Fachtagungen zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung
Bucur, V.: Characterization and Imaging of Wood. Springer 2003
Bucur, V.: Acoustics of Wood. Springer 2006
Vollenschar (Hrsg): Wendehorst Baustoffkunde. 26. Auflage. Teubner 2004
Hasenstab, A.: Integritätsprüfung mit zerstörungsfreien Ultraschallechoverfahren.
Diss. TU Berlin 2005
Unger, A.: Schniewind, A.P.; Unger, W.: Conservation of wood artifacts.
Springer 2001

Werkstoff Beton
D. Bürcheler: Der elektrische Widerstand von zementösen Werkstoffen. Diss. ETHZ 11876 (1996)