Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton
Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton
4 Untersuchung der MaterialkenngrößenReibungswinkel ϕ ges [°]20151050SVB-1-396-0,91-578-52,5R-SFA50-MPSVB-1.1-396-0,91-579-52,5R-SFA50-VCSVB-1.3-sm55ϕges⎛π ⎞= 2 ⋅ ⎜ − arctan( λ ) + ⎟⎝4 ⎠ReibungswinkelReibungsbeiwertSerie 1/2Ablauftyp A1zugehörige Vertikalspannungσ v = 15 kN/m² + 50 kN/(m²⋅h) ⋅ t0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6bezogene Zeit t/t E,eff [-]0,100,080,050,030,00maximaler Reibungsbeiwert μ max [-]Bild 4.52: Entwicklung des Reibungswinkels ϕ ges sowie des maximal möglichenReibungsbeiwerts μ max unter Annahme aktiven Erddrucks bzw.der Gleichungen (4.13) und (4.14)Die Berechnung des Reibungswinkels ϕ ges unter Ansatz von Ruhedruck bzw. aktivemBetondruck führt insbesondere zum Zeitpunkt nach 0 , 2 ⋅t / teffzu signifikantunterschiedlichen Ergebnissen (vgl. Bild 4.53). Dies deckt sich mit den Beobachtungenzum Einfluss der Schalungsverformungen auf den Frischbetondruck (vgl. Kapitel 4.4.3).Auch hier hatte die Schalungsverformung erst ab dem Zeitpunkt 0 , 2 ⋅t / teffsignifikanteAuswirkungen auf den Seitendruckbeiwert bzw. den Horizontaldruck.Der im Beton tatsächlich vorhandene Reibungswinkel ϕ ges kann auf Grundlage derVersuche mit nachgiebiger Schalung unter Annahme von aktivem Betondruck bzw.Gleichung (4.13) berechnet werden. In Bild 4.54 ist ersichtlich, dass bis zu einemZeitpunkt 0 , 50 ⋅t / teffdie Rechenwerte des Reibungswinkels sehr gut mit denErgebnissen der vergleichsweise starren Schalung übereinstimmen. Da bei denMaterialversuchen zum Seitendruckbeiwert (Ablauftyp A1 und A3) bereits vor demZeitpunkt 0 , 50 ⋅t / teffder Maximalwert des Horizontaldrucks näherungsweise erreichtwurde, kann zur Berechnung dieses Grenzwertes in der Regel von einem aktivenDruckzustand ausgegangen werden.Die unverhältnismäßig hohen Reibungswinkel bei nachgiebiger Schalung und einer Zeitgrößer 0 , 6 ⋅t / teffsind mit der Entwicklung der Zugfestigkeit bzw. zunehmenderKohäsion zu erklären, welche hier im Reibungswinkel ϕ mit erfasst sind.ges176
4 Untersuchung der MaterialkenngrößenReibungswinkel ϕ ges [°]252015105SVB-1-396-0,91-578-52,5R-SFA50-MPSVB-1.1-396-0,91-579-52,5R-SFA50-VCSerie 1/2Ablauftyp A1zugehörige Vertikalspannungσ v = 15 kN/m² + 50 kN/(m²⋅h) ⋅ tErdruhedruck (Jacky)aktiver Erddruck (Coulomb)00,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6bezogene Zeit t/t E,eff [-]Bild 4.53: Entwicklung des Reibungswinkels ϕ ges unter Annahme des Erdruhedrucks unddes aktiven Erddrucks entsprechend den Gleichungen (4.11) und (4.13)Reibungswinkel ϕ ges [°]50403020100SVB-1.1-396-0,91-579-52,5R-SFA50-VCSVB-1.1 (NS)*ϕges⎛π ⎞= 2 ⋅ ⎜ − arctan( λ ) + ⎟⎝4 ⎠ReibungswinkelReibungsbeiwertnachgebendeSchalungstarre Schalungzugehörige Vertikalspannungσ v = 15 kN/m² + 50 kN/(m²⋅h) ⋅ t0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0bezogene Zeit t/t E,eff [-]0,500,400,300,200,100,00maximaler Reibungsbeiwert μ max [-]Bild 4.54: Entwicklung des Reibungswinkels ges ϕ unter Annahme eines aktiven Erddrucksentsprechend Gleichung (4.13) für eine starre und für eine nachgebende Schalung177
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4 Untersuchung der MaterialkenngrößenReibungswinkel ϕ ges [°]20151050SVB-1-396-0,91-578-52,5R-SFA50-MPSVB-1.1-396-0,91-579-52,5R-SFA50-VCSVB-1.3-sm55ϕges⎛π ⎞= 2 ⋅ ⎜ − arctan( λ ) + ⎟⎝4 ⎠ReibungswinkelReibungs<strong>bei</strong>wertSerie 1/2Ablauftyp A1zugehörige Vertikalspannungσ v = 15 kN/m² + 50 kN/(m²⋅h) ⋅ t0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6bezogene Zeit t/t E,eff [-]0,100,080,050,030,00maximaler Reibungs<strong>bei</strong>wert μ max [-]Bild 4.52: Entwicklung des Reibungswinkels ϕ ges sowie des maximal möglichenReibungs<strong>bei</strong>werts μ max unter Annahme aktiven Erddrucks bzw.der Gleichungen (4.13) und (4.14)Die Berechnung des Reibungswinkels ϕ ges unter Ansatz <strong>von</strong> Ruhedruck bzw. aktivem<strong>Beton</strong>druck führt insbesondere zum Zeitpunkt nach 0 , 2 ⋅t / teffzu signifikantunterschiedlichen Ergebnissen (vgl. Bild 4.53). Dies deckt sich mit den Beobachtungenzum Einfluss der Schalungsverformungen auf den <strong>Frischbetondruck</strong> (vgl. Kapitel 4.4.3).Auch hier hatte die Schalungsverformung erst ab dem Zeitpunkt 0 , 2 ⋅t / teffsignifikanteAuswirkungen auf den Seitendruck<strong>bei</strong>wert bzw. den Horizontaldruck.Der im <strong>Beton</strong> tatsächlich vorhandene Reibungswinkel ϕ ges kann auf Grundlage derVersuche mit nachgiebiger Schalung unter Annahme <strong>von</strong> aktivem <strong>Beton</strong>druck bzw.Gleichung (4.13) berechnet werden. In Bild 4.54 ist ersichtlich, dass bis zu einemZeitpunkt 0 , 50 ⋅t / teffdie Rechenwerte des Reibungswinkels sehr gut mit denErgebnissen der vergleichsweise starren Schalung übereinstimmen. Da <strong>bei</strong> denMaterialversuchen zum Seitendruck<strong>bei</strong>wert (Ablauftyp A1 und A3) bereits vor demZeitpunkt 0 , 50 ⋅t / teffder Maximalwert des Horizontaldrucks näherungsweise erreichtwurde, kann zur Berechnung dieses Grenzwertes in der Regel <strong>von</strong> einem aktivenDruckzustand ausgegangen werden.Die unverhältnismäßig hohen Reibungswinkel <strong>bei</strong> nachgiebiger Schalung und einer Zeitgrößer 0 , 6 ⋅t / teffsind mit der Entwicklung der Zugfestigkeit bzw. zunehmenderKohäsion zu erklären, welche hier im Reibungswinkel ϕ mit erfasst sind.ges176