Frischbetondruck bei Verwendung von Selbstverdichtendem Beton

2 Stand der TechnikdsScherwegτγMediumdhγ ≈tan γ =dsdhτγ& = D =ds&dhBild 2.2:Definition des Scherwinkels γ und der Schergeschwindigkeit γ&Den einfachsten Fall eines Fließverhaltens beschreibt die in Bild 2.3 bzw. Gleichung(2.1) dargestellte Newton’sche Flüssigkeit, bei der die Fließkurve durch denKoordinatenursprung verläuft und die Scherspannung proportional mit derSchergeschwindigkeit anwächst.τ = η⋅ γ& (2.1)Die dynamische Viskosität η ist in diesem Fall nur ein Stoffparameter, der lediglich vomDruckzustand und der Temperatur abhängt.Ist das Verhalten von τ (γ& ) nichtlinear, werden diese Flüssigkeiten entweder als dilatantoder strukturviskos bezeichnet. Die Viskosität η ist nun keine Konstante mehr, sondernabhängig von der Größe der Scherbeanspruchung. Sie wird mit η ' bezeichnet und istentsprechend Gleichung (2.2) sowie Bild 2.3 der Kotangens des Winkels α ' der Geraden,die durch den Koordinatenursprung im Scherdiagramm verläuft.η ' = cot α'(2.2)Bei Suspensionen muss meist eine Mindestscherspannung τ 0überschritten werden, umeine Verformung zu erreichen. Verhält sich die Flüssigkeit entsprechend Gleichung (2.3)oberhalb dieser Fließgrenze τ0wie eine Newton’sche Flüssigkeit, spricht man von einemBingham-Körper mit konstanter plastischer Viskosität η B .τ = τ0 + ηB⋅ γ&(2.3)Ist das rheologische Verhalten oberhalb der Fließgrenze nichtlinear, liegt ein dilatanteroder strukturviskoser Bingham-Körper vor, welcher mit dem Herschel-Bulkley-Modellnach Gleichung (2.4) analytisch beschrieben werden kann. Das Modell ist durch 3materialspezifische Parameter (m, n, τ 0 ) charakterisiert.12