Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton
Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton
4 Untersuchung der MaterialkenngrößenIn Tabelle 4.12 sind die in den eigenen Versuchen ermittelten Reibungsbeiwerte denAngaben aus verschiedenen Literaturquellen gegenübergestellt. Die nachAusbreitmaßklassen unterteilten Werte wurden stets kurz nach Mischungsfertigstellungermittelt.Es ist ersichtlich, dass die in den eigenen Versuchen ermittelten Reibungsbeiwerte zumTeil deutlich unterhalb der Literaturangaben liegen. Begründet werden können dieAbweichungen bei den Rüttelbetonen unter anderem mit der in den eigenen Versuchengewählten lotrechten Reibungsebene, im Gegensatz zu der sonst üblichen horizontalenAnordnung. Bei den Selbstverdichtenden Betonen sind vermutlich die unterschiedlichenPrüfgeschwindigkeiten Grund für die Abweichungen. Vermutet wird weiterhin, dass dieWiderstände der Prüfapparatur (Nullversuch) oftmals nur unzureichendeBerücksichtigung fanden.Reibungsbeiwert µ 1)Konsistenz[%] steif plastisch weich sehrweichglatte Schalung1)2)3)fließfähigselbstverdichtendKonsistenzklasse F1 F2 F3 F4 F5 SVBSpecht (1973) 29 29 0 - 23 - -Böhm (1929) 15 12 0 - 9 - -L’Hermite (1948) - 25 - 34 - - -Schjödt (1955) 35 60 - - -Hilvert 2) 14 - 15 10 - 11 8 - 9 - -Vanhove (2001) - - - - 1,7 - 4,0Djelal et al. (2003) - - - - 3,0 - 10eigene Versuche 3) 5,0 - 1,0 - 0,3 0 - 0,5eigene Versuchemit Bewehrung 3) 13,5 - 2,0 1,0 1,5 0,1 - 1,0Werte kurz nach Mischungsfertigstellung bzw. Beton im verarbeitbaren Zustandveröffentlicht in Specht (1973)für Normalspannungen von ca. 90 kN/m²Tabelle 4.12:Vergleich der Versuchsergebnisse zur Reibung zum Zeitpunkt kurz nachMischungsfertigstellung mit LiteraturangabenWährend des Betoneinbaus „von oben“ ist die Relativgeschwindigkeit zwischenFrischbeton und Schalungswand nur sehr gering und wird bei Betonierunterbrechung zunull. Dies ist bei der experimentellen Ermittlung der Kontaktreibung zu beachten. Wirdder Beton „von unten“ eingefüllt, liegt während des Betoneinbaus gegebenenfalls erhöhteFlüssigkeitsreibung vor (vgl. 2.4.4). Als Schmiermittel wirken hier entweder Wasser undLuft gegenüber allen Feststoffen, die Leimphase gegenüber der Gesteinskörnung oder derMörtel gegenüber der groben Gesteinskörnung.202
4 Untersuchung der Materialkenngrößen4.6 Zusätzliche Untersuchungen zur zielsicheren Quantifizierungdes Ansteif- und Erstarrungsverhaltens4.6.1 AllgemeinesAls wichtigste Einflussparameter auf den einwirkenden Frischbetondruck wurden in denvorhergehenden Kapiteln die Ansteif- und Erstarrungszeiten des Frischbetonsidentifiziert. Um in der praktischen Anwendung den Frischbetondruck berechnen zukönnen sowie eine Qualitätskontrolle zu erleichtern, ist eine einfache Quantifizierung derErstarrungszeiten für den jeweiligen Beton erforderlich.Es existieren verschiedene Prüfverfahren, die zur Bestimmung der Erstarrungszeitenangewandt werden können. Ziel der nachfolgend beschriebenen Untersuchungen war es,zu überprüfen, ob die jeweils ermittelten Erstarrungszeiten miteinander vergleichbar sindbzw. ob eindeutige Zusammenhänge zwischen den Kennwerten der Prüfverfahrenbestehen.4.6.2 Verwendete Prüfverfahren und VersuchsablaufZur Bestimmung der Erstarrungszeiten wurden die folgenden Verfahren eingesetzt:- Vicat-Versuch nach DIN EN 480-2 (2006)- Penetrometer-Verfahren nach ASTM C 403 (2005)- Knetbeutelverfahren nach Reinhardt et al. (2001)- Humm-Betonsonde nach DAfStb (1991)- Kontinuierliche Messung der ProbekörpertemperaturDie Ermittlung der Erstarrungszeiten der beiden ersten Verfahren erfolgte am Mörtel,welcher von den zu untersuchenden Betonproben mit einem Sieb der Maschenweite4 mm abgesiebt wurde. Bei den anderen Verfahren fand der ursprüngliche BetonVerwendung.Eine zusammenfassende Beschreibung der Verfahren enthält Kapitel 2.3.9.3, detaillierteAngaben können Graubner&Kaiser&Proske (2006) entnommen werden. Bei der Prüfungder Erstarrungszeiten mit der Humm-Sonde wurde der Erstarrungsbeginn als Zeitpunktdefiniert, bei dem die Sonde nach 15 Schlägen nicht tiefer als 50 mm in den Betoneindringt. Zum Erstarrungsende darf die Sonde nicht tiefer als 1 mm eindringen. ZurTemperaturaufzeichnung wurde ein analoger 6-Kanal-Punktschreiber eingesetzt. Bild4.78 und Bild 4.79 zeigen die Anwendung der Verfahren bei der Prüfung von SVB.Die Herstellung der Mischungen erfolgte nach dem bereits in Kapitel 4.3.2 erläutertenAblaufschema. Neben den Erstarrungszeiten wurden folgende Kennwerte des Betonsermittelt und Versuchsbedingungen dokumentiert:203
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- Seite 244 und 245: 5 BerechnungsansätzeSchalungsoberf
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- Seite 250 und 251: 5 BerechnungsansätzeWeiterhin ist
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- Seite 258 und 259: 5 Berechnungsansätze5.4 Numerische
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- Seite 262 und 263: 5 BerechnungsansätzeDurch die Vari
- Seite 264 und 265: -0.1183-0.1173-0.1144-0.1116-0.1087
- Seite 266 und 267: 5 Berechnungsansätzemaximaler hori
- Seite 268 und 269: 5 BerechnungsansätzeBei der oberen
- Seite 270 und 271: 5 Berechnungsansätze5.5 Ergänzend
4 Untersuchung der Materialkenngrößen4.6 Zusätzliche Untersuchungen zur zielsicheren Quantifizierungdes Ansteif- und Erstarrungsverhaltens4.6.1 AllgemeinesAls wichtigste Einflussparameter auf den einwirkenden <strong>Frischbetondruck</strong> wurden in denvorhergehenden Kapiteln die Ansteif- und Erstarrungszeiten des Frischbetonsidentifiziert. Um in der praktischen Anwendung den <strong>Frischbetondruck</strong> berechnen zukönnen sowie eine Qualitätskontrolle zu erleichtern, ist eine einfache Quantifizierung derErstarrungszeiten für den jeweiligen <strong>Beton</strong> erforderlich.Es existieren verschiedene Prüfverfahren, die zur Bestimmung der Erstarrungszeitenangewandt werden können. Ziel der nachfolgend beschriebenen Untersuchungen war es,zu überprüfen, ob die jeweils ermittelten Erstarrungszeiten miteinander vergleichbar sindbzw. ob eindeutige Zusammenhänge zwischen den Kennwerten der Prüfverfahrenbestehen.4.6.2 Verwendete Prüfverfahren und VersuchsablaufZur Bestimmung der Erstarrungszeiten wurden die folgenden Verfahren eingesetzt:- Vicat-Versuch nach DIN EN 480-2 (2006)- Penetrometer-Verfahren nach ASTM C 403 (2005)- Knetbeutelverfahren nach Reinhardt et al. (2001)- Humm-<strong>Beton</strong>sonde nach DAfStb (1991)- Kontinuierliche Messung der ProbekörpertemperaturDie Ermittlung der Erstarrungszeiten der <strong>bei</strong>den ersten Verfahren erfolgte am Mörtel,welcher <strong>von</strong> den zu untersuchenden <strong>Beton</strong>proben mit einem Sieb der Maschenweite4 mm abgesiebt wurde. Bei den anderen Verfahren fand der ursprüngliche <strong>Beton</strong><strong>Verwendung</strong>.Eine zusammenfassende Beschreibung der Verfahren enthält Kapitel 2.3.9.3, detaillierteAngaben können Graubner&Kaiser&Proske (2006) entnommen werden. Bei der Prüfungder Erstarrungszeiten mit der Humm-Sonde wurde der Erstarrungsbeginn als Zeitpunktdefiniert, <strong>bei</strong> dem die Sonde nach 15 Schlägen nicht tiefer als 50 mm in den <strong>Beton</strong>eindringt. Zum Erstarrungsende darf die Sonde nicht tiefer als 1 mm eindringen. ZurTemperaturaufzeichnung wurde ein analoger 6-Kanal-Punktschreiber eingesetzt. Bild4.78 und Bild 4.79 zeigen die Anwendung der Verfahren <strong>bei</strong> der Prüfung <strong>von</strong> SVB.Die Herstellung der Mischungen erfolgte nach dem bereits in Kapitel 4.3.2 erläutertenAblaufschema. Neben den Erstarrungszeiten wurden folgende Kennwerte des <strong>Beton</strong>sermittelt und Versuchsbedingungen dokumentiert:203