Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton
Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton
7 Resümee und AusblickBetoniergeschwindigkeit sehr große Werte. Des Weiteren wurde festgestellt, dass sich derFrischbetondruck bei Verwendung von SVB gegenüber Rüttelbetonbauteilen zum Teilsignifikant vergrößert.Die in Kapitel 4 durchgeführten theoretischen und experimentellen Untersuchungen derrelevanten Materialkenngrößen von SVB zur wirklichkeitsnahen Berechnung desFrischbetondrucks auf Schalungen liefern wichtige Aussagen zur zeitlichen Entwicklungder inneren Reibung des Betons bzw. des Seitendruckbeiwertes. Des Weiteren wurdenwertvolle Erkenntnisse zum Reibungsverhalten zwischen dem Frischbeton und derSchalungsoberfläche sowie zwischen dem Frischbeton und der Bewehrung gewonnen.Es wurde festgestellt, dass sowohl die Mischungszusammensetzung als auchverschiedene Randbedingungen, wie zum Beispiel die Erschütterungen und derEinbauzeitpunkt, die einzelnen Materialparameter signifikant beeinflussen können. Alsintegrale Größe zur Beschreibung der Entwicklung der Materialeigenschaften und damitdes Frischbetondrucks wurden die Erstarrungszeiten identifiziert. Damit entfällt dieNotwendigkeit einer separaten Berücksichtigung einzelner Mischungskomponenten oderrheologischer Kennwerte bei Berechnung der Schalungsbelastung.Hinsichtlich der Entwicklung des Seitendruckbeiwertes und damit des Frischbetondruckswurde weiterhin ein signifikanter Einfluss der Erschütterungen sowie derSchalungsverformungen nachgewiesen, wobei sich die erste Größe insbesondere auf denmaximalen Frischbetondruck auswirkt und der zweite Parameter auf dieDruckentwicklung nach dem Erstarrungsbeginn. Aus den Ergebnissen zumSeitendruckbeiwert wurde unter Ansatz bodenmechanischer Modelle die zeitlicheEntwicklung des inneren Reibungswinkels des Frischbetons abgeleitet.Anhand der Reibungsversuche wurde aufgezeigt, dass der Reibungswiderstand zwischeneiner glatten Schalungsoberfläche und dem Frischbeton signifikant geringer ist als derWiderstand bei einer Relativverschiebung von Frischbeton und Bewehrung.Erschütterungen können je nach Ansteif- und Erstarrungszustand denReibungswiderstand deutlich reduzieren oder sogar vollständig aufheben.Im Rahmen der Untersuchungen zum Ansteif- und Erstarrungsverhalten von SVB wurdenverschiedene Prüfverfahren zur Quantifizierung der Erstarrungszeiten hinsichtlich derenAussagefähigkeit sowie deren Eignung für den Einsatz im Labor und auf der Baustelleüberprüft.Auf Grundlage der in Kapitel 3 und 4 dieser Arbeit präsentierten Untersuchungen wurdein Kapitel 5 ein neuartiges analytisches Modell zur Berechnung des Frischbetondrucksauf lotrechte Schalungen vorgestellt. Es basiert auf der Silotheorie und ist in der Lage, diezeitlich veränderlichen Eingangsparameter Reibung und Seitendruckbeiwertwirklichkeitsnah abzubilden. Zur Berechnung des Frischbetondrucks bei294
7 Resümee und AusblickSelbstverdichtendem Beton wurden Vorschläge zum Ansatz derModelleingangsparameter unterbreitet.Die analytischen Berechnungen zeigen, dass der auf die Schalungen einwirkendemaximal mögliche Frischbetondruck im Wesentlichen durch dieBetoniergeschwindigkeit, die Erstarrungszeiten sowie die Frischbetonwichte beeinflusstwird. Weiterhin bestehen signifikante Auswirkungen der Querschnittsabmessungen imZusammenhang mit dem Bewehrungsgehalt des Bauteils.Die Eignung des abgeleiteten analytischen Modells zur Bestimmung des maximalenFrischbetondrucks von SVB auf lotrechte Schalungen wurde anhand eigenerLastmessungen und veröffentlichter Messergebnisse nachgewiesen. Die Verifizierungverschiedener Anwendungsgrenzen des analytischen Modells erfolgte weiterhin anhandvon Simulationsrechungen mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode (FE-Methode). DieFE-Berechnungen wurden unter anderem auf Grundlage der in Kapitel 4 abgeleitetenMaterialparameter ermöglicht. Zur Bestimmung des maximalen horizontalenFrischbetondrucks ist das gewählte analytische Modell prinzipiell uneingeschränktanwendbar, sofern die Schalungen in horizontaler Richtung eine ausreichendeVerformungsfähigkeit aufweisen.Während das analytische Modell sehr präzise den Druckzustand bis zum Erreichen desMaximaldrucks beschreibt, kann mit der Finite-Elemente-Methode insbesondere derDruckzustand zum späteren Zeitpunkt, unter Berücksichtigung der eingeprägtenVorverformungen von Schalung und Frischbeton, abgebildet werden. Durch dieAnwendung der FE-Methode bestand auch die Möglichkeit, geneigte Schalungen in dieUntersuchungen einzubeziehen. Es zeigte sich ein signifikanter Einfluss desNeigungswinkels der Schalung auf den Frischbetondruck von SVB.Es wurde weiterhin festgestellt, dass das im nationalen Regelwerk DIN 18218 (1980)enthaltene Druckverteilungsdiagramm lediglich bei ausreichender Verformungsfähigkeitder Schalungen, im jeweils betrachteten Grenzzustand, zur Berechnung der Einwirkungengeeignet ist. Insbesondere bei großen eingeprägten Vorverformungen ergeben sichwesentlich größere Gesamtlasten, als in DIN 18218 (1980) angegeben sind.Die Ergebnisse der analytischen und numerischen Untersuchungen münden in einenpraxisgerechten Vorschlag zur Bestimmung der Einwirkungen durch SVB bei derBemessung von Schalung und Rüstung. Neben den Angaben zu lotrechten Schalungenwurden in Kapitel 6 auf Grundlage der Finite-Elemente-Berechnungen Vorschläge zurBemessung geneigter Schalungen unterbreitet.Das Konzept zur Lastermittlung untergliedert sich grundsätzlich in die Berechnung desmaximal möglichen Frischbetondrucks normal zur Schalungsoberfläche und dieDruckverteilung über die Schalungshöhe. Letztere ist in der Regel lediglich beieinhäuptiger Schalung von Interesse. Bei der Berechnung des maximalen295
- 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
- Seite 272 und 273: 5 BerechnungsansätzeGleichung (5.4
- Seite 274 und 275: 5 BerechnungsansätzeSchalung beein
- Seite 276 und 277: -0.008-0.029-0. 043-0.068-0.088-0.0
- Seite 278 und 279: 5 Berechnungsansätzedurchgeführte
- Seite 280 und 281: 6 Berechnungsvorschlag6.2 Maximaler
- Seite 282 und 283: 6 Berechnungsvorschlaggrafisch darg
- Seite 284 und 285: 6 BerechnungsvorschlagtEσ h,max,3
- Seite 286 und 287: 6 Berechnungsvorschlagmaximaler hor
- Seite 288 und 289: 6 BerechnungsvorschlagFür die unte
- Seite 290 und 291: 6 Berechnungsvorschlag6.3 Druckvert
- Seite 292 und 293: 6 BerechnungsvorschlagFrischbetonsp
- Seite 294 und 295: 6 BerechnungsvorschlagΔsobzw.Δso,
- Seite 296 und 297: 6 Berechnungsvorschlagunterschreite
- Seite 298 und 299: 6 BerechnungsvorschlagGleichung (6.
- Seite 300 und 301: 6 BerechnungsvorschlagFür den Gren
- Seite 302 und 303: 6 BerechnungsvorschlagReibung zwisc
- Seite 304 und 305: 6 Berechnungsvorschlagγ F = 1,5 bz
- Seite 306 und 307: 6 BerechnungsvorschlagGrenzzustand
- Seite 308 und 309: 6 BerechnungsvorschlagTeilsicherhei
- Seite 310 und 311: 6 BerechnungsvorschlagBetoneinbau v
- Seite 312 und 313: 6 Berechnungsvorschlag292
- Seite 316 und 317: 7 Resümee und AusblickFrischbetond
- Seite 318 und 319: 8 LiteraturverzeichnisBillberg, P.
- Seite 320 und 321: 8 LiteraturverzeichnisGraubner, C.-
- Seite 322 und 323: 8 LiteraturverzeichnisKoschier, T.G
- Seite 324 und 325: 8 LiteraturverzeichnisProske, T. (2
- Seite 326 und 327: 8 LiteraturverzeichnisVanhove, J. e
- Seite 328 und 329: 8 LiteraturverzeichnisDIN 1055-1 (2
- Seite 330 und 331: 8 Literaturverzeichnis310
- Seite 332 und 333: Anhang A300Größtkorn derGesteinsk
- Seite 334 und 335: Anhang AΩMTauchkörper(Stiftrühre
- Seite 336 und 337: Anhang BCEM II A/S-52,5 RHersteller
- Seite 338 und 339: Anhang BSerie 1 2/1 2/2 2/3 2/7 2/7
- Seite 340 und 341: Anhang BMischungsnummer 1 1.0 1.1 1
- Seite 342 und 343: Anhang BMischungsnummer 103 RB-1 RB
- Seite 344 und 345: Anhang CT cNr.sm t v a' t A,KB t E,
- Seite 346 und 347: Anhang CRezepturSVB-1-396-0,91-579-
- Seite 348 und 349: Anhang CRezepturSVB-1.1-396-0,91-57
- Seite 350 und 351: Anhang CRezeptur SVB-5-377-0,78-593
- Seite 352 und 353: Anhang CRezeptur SVB-12-620-0,91-90
- Seite 354 und 355: Anhang CRezeptur RB-3-321-1,24-430
- Seite 356 und 357: Anhang CFrischbetondruck [kN/m²]40
- Seite 358 und 359: Anhang CFrischbetondruck [kN/m²]60
- Seite 360 und 361: Anhang CFrischbetondruck [kN/m²]40
- Seite 362 und 363: Anhang CFrischbetondruck [kN/m²]40
7 Resümee und Ausblick<strong>Beton</strong>iergeschwindigkeit sehr große Werte. Des Weiteren wurde festgestellt, dass sich der<strong>Frischbetondruck</strong> <strong>bei</strong> <strong>Verwendung</strong> <strong>von</strong> SVB gegenüber Rüttelbetonbauteilen zum Teilsignifikant vergrößert.Die in Kapitel 4 durchgeführten theoretischen und experimentellen Untersuchungen derrelevanten Materialkenngrößen <strong>von</strong> SVB zur wirklichkeitsnahen Berechnung des<strong>Frischbetondruck</strong>s auf Schalungen liefern wichtige Aussagen zur zeitlichen Entwicklungder inneren Reibung des <strong>Beton</strong>s bzw. des Seitendruck<strong>bei</strong>wertes. Des Weiteren wurdenwertvolle Erkenntnisse zum Reibungsverhalten zwischen dem Frischbeton und derSchalungsoberfläche sowie zwischen dem Frischbeton und der Bewehrung gewonnen.Es wurde festgestellt, dass sowohl die Mischungszusammensetzung als auchverschiedene Randbedingungen, wie zum Beispiel die Erschütterungen und derEinbauzeitpunkt, die einzelnen Materialparameter signifikant beeinflussen können. Alsintegrale Größe zur Beschreibung der Entwicklung der Materialeigenschaften und damitdes <strong>Frischbetondruck</strong>s wurden die Erstarrungszeiten identifiziert. Damit entfällt dieNotwendigkeit einer separaten Berücksichtigung einzelner Mischungskomponenten oderrheologischer Kennwerte <strong>bei</strong> Berechnung der Schalungsbelastung.Hinsichtlich der Entwicklung des Seitendruck<strong>bei</strong>wertes und damit des <strong>Frischbetondruck</strong>swurde weiterhin ein signifikanter Einfluss der Erschütterungen sowie derSchalungsverformungen nachgewiesen, wo<strong>bei</strong> sich die erste Größe insbesondere auf denmaximalen <strong>Frischbetondruck</strong> auswirkt und der zweite Parameter auf dieDruckentwicklung nach dem Erstarrungsbeginn. Aus den Ergebnissen zumSeitendruck<strong>bei</strong>wert wurde unter Ansatz bodenmechanischer Modelle die zeitlicheEntwicklung des inneren Reibungswinkels des Frischbetons abgeleitet.Anhand der Reibungsversuche wurde aufgezeigt, dass der Reibungswiderstand zwischeneiner glatten Schalungsoberfläche und dem Frischbeton signifikant geringer ist als derWiderstand <strong>bei</strong> einer Relativverschiebung <strong>von</strong> Frischbeton und Bewehrung.Erschütterungen können je nach Ansteif- und Erstarrungszustand denReibungswiderstand deutlich reduzieren oder sogar vollständig aufheben.Im Rahmen der Untersuchungen zum Ansteif- und Erstarrungsverhalten <strong>von</strong> SVB wurdenverschiedene Prüfverfahren zur Quantifizierung der Erstarrungszeiten hinsichtlich derenAussagefähigkeit sowie deren Eignung für den Einsatz im Labor und auf der Baustelleüberprüft.Auf Grundlage der in Kapitel 3 und 4 dieser Ar<strong>bei</strong>t präsentierten Untersuchungen wurdein Kapitel 5 ein neuartiges analytisches Modell zur Berechnung des <strong>Frischbetondruck</strong>sauf lotrechte Schalungen vorgestellt. Es basiert auf der Silotheorie und ist in der Lage, diezeitlich veränderlichen Eingangsparameter Reibung und Seitendruck<strong>bei</strong>wertwirklichkeitsnah abzubilden. Zur Berechnung des <strong>Frischbetondruck</strong>s <strong>bei</strong>294