Entmischungssensibilität von Beton (MESB) · BAWMerkblatt (Entwurf): Entmischungssensibilität von...

BAWMerkblatt(Entwurf)

EntmischungssensibilitätvonBeton(MESB)Ausgabe2018

Karlsruhe∙August2018∙ISSN2192-5380

BAW-Merkblätter,-Empfehlungenund-RichtlinienHerausgeber

BundesanstaltfürWasserbau(BAW)Kußmaulstraße1776187Karlsruhe

Postfach21025376152Karlsruhe

Tel.:07219726-0Fax:07219726-4540

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Verfasser

ReferatB3„Baustoffe“,BundesanstaltfürWasserbau

Übersetzung,Nachdruck–auchauszugsweise–nurmitGenehmigungdesHerausgebers:©BAW2018

BAWMerkblatt(Entwurf):EntmischungssensibilitätvonBeton,Ausgabe2018

I

Inhaltsverzeichnis Seite

Vorbemerkung 1

1 Einleitung 1

2 LiteraturundnormativeVerweise 1

3 PrüfungenamFrischbeton 2

4 PrüfungenamFestbeton 24.1 Laborprüfkörper 24.2 PrüfungenamKleinbauteil 24.3 PrüfungenanBohrkernenausBauteilen 24.3.1 Kurzbeschreibung 24.3.2 Geräte 24.3.3 Durchführung 34.3.4 Auswertung 44.3.5 Bewertung 64.3.6 Bericht 6

Tabellenverzeichnis

Tabelle1: AuswertungderFlächenanteileausBild2 5

Tabelle2: AuswertebeispielzumAuswaschversuchgemäßAbschnittA.4.2undA.4.3 12

Bildverzeichnis

Bild1: BeispielefürdieFestlegungvonAuswertebereichen 4

Bild2: schwarzmarkiert:angeschnitteneGesteinskörnungsflächen>8mmalsGrundlagefürdieFlächenauswertung(links:oberesDrittel,Mitte:mittleresDrittel,rechts:unteresDritteleinesBohrkerns) 5

Bild3: Verdichtungsgerätmiteingespannter,mitBetongefüllterZylinderform 9

Bild4: Beispiel:ZusammenhangzwischenVerdichtungszeitundSedimentationdergrobenGesteinskörnungimoberenSegment 14

Bild5: EmpfehlungBohrkernentnahmestellenamKleinbauteil(Draufsicht) 20


II

Anlagenverzeichnis

AnlageA: Auswaschversuch(informativ) 8

AnlageB: ErmittlungderSedimentationdergrobenGesteinskörnungamFestbeton–Laborprüfkörper(informativ) 16

AnlageC: PrüfungderSedimentationdergrobenGesteinskörnungamFestbeton–Kleinbauteil(informativ) 19


1

Vorbemerkung

DasBAWMerkblatt„EntmischungsensibilitätvonBeton(MESB)“befasstsichmitderBeurteilungvonRüttel-betonenimHinblickaufihreSensibilitätbezüglichEntmischung.ImFokusstehenhierbeidieSedimentationdergrobenGesteinskörnung sowieMörtelanreicherungenund sonstigeEntmischungen.FürdieDurchfüh-rungentsprechenderPrüfungenamFrisch-undFestbeton liegenderzeitnochkeinegenormtenPrüfverfah-renvor.

DasBAWMerkblattMESBdifferenziertnachPrüfungenamFrischbeton(Auswaschversuch)undamFestbe-ton(Laborprüfkörper,Kleinbauteil,BohrkernausBauteilen).BeimAuswaschversuchsowiebeidenFestbe-tonprüfungen am Laborprüfkörper und am Kleinbauteil handelt es sich nach derzeitigem Stand umVerfahren,derenEntwicklungnochnichtabgeschlossenist.DieseVerfahrenwerdendeshalbbisaufweiteresineineminformativenAnhangaufgeführt.

1 Einleitung

MitderUntersuchungdesFestbetonsanhandvonBohrkernenausBauteilengemäßAbschnitt4.3sollendasAusmaß der Sedimentation der groben Gesteinskörnung sowie vonMörtelanreicherungen bzw. sonstigenEntmischungenbeurteiltwerden.DiesesVerfahrenunddie zugehörigenKriterien sindnormativ imMerk-blattverankertunddienen inersterLinie zurÜberprüfungundBewertungderausgeführtenLeistungbeiBaumaßnahmen.

DerAuswaschversuchamFrischbetongemäßAbschnitt3bzw. informativerAnlageAunddiePrüfungdesFestbetons am Laborprüfkörper gemäßAbschnitt 4.1bzw. informativerAnlage B basieren auf demAus-waschversuch nach DAfStb-Richtlinie „Selbstverdichtender Beton“, Ausgabe November 2003, Anlage N.2,bzw.derPrüfungderSedimentationsstabilitätamFestbetonnachAnlageN.1.MitdiesenUntersuchungensolldieSensibilitätvonBetongegenüberderSedimentationdergrobenGesteinskörnungwährenddesVerdich-tensuntersuchtwerden.DieVersuchsdurchführungwurdeandieUntersuchungvonRüttelbetonangepasst.DieModifikationenbetreffen insbesonderedieEinbeziehungdesVerdichtens indenPrüfablauf sowiedieAuswertemethode.

MitderUntersuchungdesFestbetonsamKleinbauteilgemäßAbschnitt4.2bzw.informativerAnlageCsollenineinempraxisnahenVersuchdieAuswirkungeneinerVerdichtungmittelsInnenrüttleraufdieSedimentati-ondergrobenGesteinskörnungsowieaufMörtelanreicherungenundsonstigeEntmischungenerfasstwer-den. Dieser Versuch dient außerdem der Erfahrungssammlung im Hinblick auf die Übertragbarkeit derErgebnissedesAuswaschversuchsaufdieBaupraxis.

2 LiteraturundnormativeVerweise

DAfStb-Richtlinie SelbstverdichtenderBeton(SVBRichtlinie),AusgabeNovember2003

DBV-Merkblatt „BesondereVerfahrenzurPrüfungvonFrischbeton“

DINEN12350-1 PrüfungvonFrischbeton-Teil1:Probenahme

DINEN12350-5 PrüfungvonFrischbeton-Teil5:Ausbreitmaß

DINEN12350-6 PrüfungvonFrischbeton-Teil6:Frischbetonrohdichte

DINEN12350-7 PrüfungvonFrischbeton-Teil7:Luftgehalt-Druckverfahren


2

DINEN12620 GesteinskörnungenfürBeton

DINISO3310-2 Testsieves—Technicalrequirementsandtesting—Part2:Testsievesofperforat-edmetalplate

BAWMerkblatt BohrkernentnahmefürBauwerksuntersuchungen

3 PrüfungenamFrischbeton

SieheAnlageA

4 PrüfungenamFestbeton

4.1 Laborprüfkörper

SieheAnlageB

4.2 PrüfungenamKleinbauteil

SieheAnlageC

4.3 PrüfungenanBohrkernenausBauteilen

4.3.1 Kurzbeschreibung

DiePrüfungamBohrkerndientzurBeurteilungderSedimentationdergrobenGesteinskörnungvonBetonmiteinemGrößtkornvonmindestens16mmundvonMörtelanreicherungenbzw.sonstigenEntmischungenanBetonmitbeliebigemGrößtkornunterdengegebenenEinbaurandbedingungen.DasVerfahrenkann fürunterschiedlicheZielsetzungen angewendetwerden.DiePrüfung erfolgtanalog zurDAfStb-SVB-Richtlinie,Ausgabe2003,AnlageN.1,durcheinevisuelleBeurteilungderVerteilungdergrobenGesteinskörnungamSchnittbild des Bohrkerns ergänzt um eine quantitativen Bestimmung derGrobkornverteilung. ZusätzlichwirddieBohrkernmantelflächeimHinblickaufMörtelanreicherungenundsonstigeEntmischungenbeurteilt.

4.3.2 Geräte

4.3.2.1 Bohrgerätschaften

ZurBohrkernentnahmenachBAWMerkblattBohrkernentnahme.

4.3.2.2 Säge

Geeignet,dieBohrkerneentlangderBohrkernachseaufzusägen.

4.3.2.3 Schablone

ZurErfassungderfürdieAuswertungrelevantenangeschnittenenFlächendergrobenGesteinskörnung.

4.3.2.4 Stift

ZurMarkierungder fürdieAuswertung relevanten angeschnittenenFlächender grobenGesteinskörnungodereinegleichwertigeMarkierungsmethode.


3

4.3.2.5 Bildaufnahmegerät

ZurErstellungeinesdigitalenBildesdesmarkiertenPrüfkörpers.

4.3.3 Durchführung

4.3.3.1 Probenahme

DieEntnahmevonBohrkernenerfolgtnachBAWMerkblattBohrkernentnahme.DerBohrkerndurchmesserbeträgtvorzugsweise150mmbeieinerMindestlängevon450mm.InAbhängigkeitderBauteilrandbedin-gungen(Bewehrungsabstand)kannderDurchmesserauf100mmreduziertwerden.Beihorizontalentnom-menenBohrkernenistamBohrkerndieAusrichtungimBauteilkenntlichzumachen.

4.3.3.2 AufsägenderPrüfkörper

DerBohrkernistlängsderBohrrichtungaufzusägen.NachdemAufsägenistdieSchnittflächedesBohrkernszufotografieren.

4.3.3.3 FestlegungderAuswertebereiche

JePrüfungsindinBohrkernlängsrichtungdreiAuswertebereichemiteinerLängevonje150mmfestzulegen.DieAuswahl für dieAuswertungmuss nachvollziehbar unter Berücksichtigung des Gesamteindrucks desPrüfkörperserfolgen.DieLageder jeweilsdreiAuswertebereiche jeBeurteilungsbereich istanzuzeichnen.BeispielekönnenBild1entnommenwerden.

UntersuchungenimHinblickaufdievertikaleSedimentationdergrobenGesteinskörnungundvonMörtelan-reicherungenbzw. sonstigenEntmischungen erfolgen imRegelfallan vertikalausdemBauteil zu entneh-menden Bohrkernen. Bei der Festlegung der Auswertebereiche sind vorhandene Betonierlagen bzw.Betonierabschnitte,sofernerkennbar,zuberücksichtigen.

UntersuchungenimHinblickaufEntmischungsprozessesenkrechtzurBetonierrichtungerfolgenimRegelfallanhorizontalausdemBauteilzuentnehmendenBohrkernen.


4

Bild1: BeispielefürdieFestlegungvonAuswertebereichen

4.3.3.4 PräparationderPrüfkörper

Für jedenAuswertebereich istzunächstderFlächenanteilAderangeschnittenengrobenGesteinskörnerzumarkieren.Zuberücksichtigen sinddabeialleGesteinskörner,derengrößteAbmessung dandergesägtenGesteinskornflächemindestens8mmbeträgt.DieseGesteinskörnersindzurVerstärkungdesKontrastsein-deutigkenntlichzumachen,beispielsweisedurchschwarzesEinfärben.AnschließendisteinedigitaleAbbil-dungderTeilflächeninkl.einesMaßstabszuerstellenunddieFlächenabmessungenzuprotokollieren.

4.3.4 Auswertung

4.3.4.1 Vorgehensweise

FürdieAuswertungistfürjedenderdreiAuswertebereichederFlächenanteilAderFlächederangeschnitte-nenGesteinskörner≥8mmanderFlächedes jeweiligenAuswertebereichszubestimmen.DieVorgehens-weisebeiderAuswertungderFlächenanteileistimBerichtnachvollziehbardarzustellen.

AusdenFlächenanteilenderdreiAuswertebereiche istdermittlereFlächenanteildergrobenangeschnitte-nenGesteinskörnungindenAuswertebereichenzuberechnen.

A=13

(A1+A2+A3) ∙

Mit:

A: mittlere Flächenanteil der groben angeschnittenen Gesteinskörnung in den drei Auswer-tebereichenin%

A1,A2,A3 FlächenanteildergrobenangeschnittenenGesteinskörnung indendreiAuswertebereichenin%


5

DieprozentualeAbweichungdesFlächenanteilsderangeschnittenengrobenGesteinskörnung ∆Ai in% imeinzelnenAuswertebereichvommittlerenFlächenanteilistauf0,1%genauzuberechnen:

∆Ai=Ai

A-1 ∙100

Mit:

Ai FlächenanteildergrobenangeschnittenenGesteinskörnungimAuswertebereichiin%

∆Ai ProzentualeAbweichung des Flächenanteils der groben Gesteinskörnung imAuswertebe-reichivommittlerenFlächenanteilin%

4.3.4.2 Auswertebeispiel

Bild2undTabelle1stelleneinAuswertebeispielfürdieFlächenauswertungamFestbetondar.

Bild2: schwarzmarkiert:angeschnitteneGesteinskörnungsflächen>8mmalsGrundlagefürdieFlächen-auswertung (links:oberesDrittel,Mitte:mittleresDrittel,rechts:unteresDritteleinesBohrkerns)

Tabelle1: AuswertungderFlächenanteileausBild2

Ai ∆Ai

[mm²] [%]

1 2 3

1 Oben 4198 -49

2 Mitte 8593 +5

3 Unten 11836 +44

4 Mittelwert 8171 0


6

4.3.5 Bewertung

BeiderUntersuchungvonBohrkernenausBauteilengemäßAbschnitt4.3gelten,sofernnichtandersverein-bart,diebeidenfolgendenBewertungskriterienalsMaßstabzurIdentifizierung inunzulässigerWeisesedi-mentierterbzw.entmischterBereicheeinesBetonbauteils:

· EineentsprechendAbschnitt4.3.3ermittelteAbweichungvon ∆Ai =30%darfnichtüberschrittenwerden.

· ImBohrkerndarfinkeinemBereicheineunzulässigeMörtelanreicherungodersonstigeEntmischungvorhandensein.EineunzulässigeMörtelanreicherungbzw.sonstigeEntmischungliegtunteranderemdannvor,

- wenn aufderBohrkernmantelfläche einumlaufender Streifenmit einerBreite vonmindestensD/8zuerkennen ist, indemnurGesteinskörnervorhandensind,derengrößteAbmessungdandergeschnittenenFläche<D/4mmbeträgt(D=GrößtkornderverwendetenGesteinskörnung).

Anmerkung:ImBereichvonBetondeckungendarfdieBetonrandzonebisineineTiefevon10mmvondieserAuswertungausgenommenwerden.

- wennaufderBohrkernmantelflächeeinumlaufenderStreifenzuerkennenist,indemminderfesteBereichewiez.B.starkporöseBereicheinfolgeSchaumbildungvorhandensind.

4.3.6 Bericht

DerBerichtmussfolgendeAngabenenthalten:

a) EindeutigeBeschreibungderBohrkernentnahmestelle

b) EindeutigeBezeichnungderuntersuchtenProbekörper

c) FotoderBohrkernemitMaßstab

d) EindeutigeKennzeichnungderAuswertebereicheanderSchnittfläche(Foto)

e) FotoderSchnittflächemitdenfürdieAuswertungmarkiertenGesteinskörnern

f) BeschreibungdesVerfahrenszurBestimmungderFlächenanteilederGesteinskörnungindenAuswer-tebereichen

g) MischungsberechnungundGrößtkornderGesteinskörnung.

h) GrenzabmessungdderinderAuswertungberücksichtigtenGesteinskörnungsanteile

i) FlächenanteilgroberGesteinskörnungAiinjedemAuswertebereichin%

j) MittlererFlächenanteilAin%

k) ProzentualeAbweichungdesGrobkornanteils∆AiindeneinzelnenAuswertebereichenin%

l) BeschreibungeventuellerMörtelanreicherungenundsonstigerEntmischungen

m) jeglicheAbweichungvombeschriebenenPrüfverfahren;

n) BohrprotokollegemäßMerkblattBohrkernentnahme


7

DerBerichtsolltedarüberhinausfolgendeAngabenenthalten:

o) Betonierplan,LieferscheinesowieFrischbetoneigenschaftendesbeprobtenBereichesbeimBetonein-bau(Ausbreitmaß,Frischbetonrohdichte,Luftgehalt,Frischbetontemperatur)

p) BetonalterinMinutennachWasserzugabebeimBetoneinbau

q) BeimBetoneinbauverwendetesVerdichtungsgerätundKennwerte

BAWMerkblatt(Entwurf):EntmischungssensibilitätvonBeton,Ausgabe2018–AnlageA

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Anlagen

AnlageA: Auswaschversuch(informativ)

A.1 Kurzbeschreibung

DerAuswaschversuchwirdzurBewertungderSedimentationssensibilitätvonRüttelbetonmiteinemGrößt-kornvonmindestens16mmverwendet. ImVersuchwirdderZusammenhang zwischenVerdichtungszeitundSedimentationdergrobenGesteinskörnungermittelt.

BeimAuswaschversuchwerden3gleichhoheZylindersegmenteübereinandergestellt,mitBetongefülltundverdichtet.Direkt imAnschlusswirddieMassedesSiebrückstandesdesGrobkornanteilsderGesteinskör-nung imBeton im jeweiligenZylindersegmentnachdemAuswaschenundAbsiebenbestimmt.DieUnter-schiedederAnteiledergrobenGesteinskörnungaufdeneinzelnenSiebenzeigendenGradderEntmischunginfolgedereingebrachtenVerdichtungseinwirkungan.

A.2 Geräte

A.2.1 Zeitnehmer

Geeignet,auf1sgenauzumessen.

A.2.2 Thermometer

Geeignet,auf1°Cgenauzumessen.

A.2.3 Metermaß

Geeignet,auf1mmgenauzumessen.

A.2.4 Verdichtungsgerät

EinheitausRütteltisch,Zylinderform,EinspannvorrichtungundSteuerungfürZeitundFrequenz.Diezerleg-bareZylinderformausStahlmiteinerGesamthöhehges=450mmbestehtausdreigleichhohenTeilenderHöhehi=150mmmiteinemInnendurchmesserd=150mm.

Anmerkung1:DieAusbildungdesVerdichtungsgerätes,dieEinspannungderZylinderformsowieFrequenzundAmplitude sindmaßgeblich für denGesamtenergieeintrag auf denBeton und damit für die hiermit erzieltenErgebnisse. Die aktuellen Untersuchungen zur Entmischungssensibilität von Beton im DAfStb-ArbeitskreisFrischbetonwerdenmitdeminBild3dargestelltenGerätdurchgeführt.SiehabenbeieinerFrequenzvon75Hzzu einer gutenDifferenzierung geführt.Hierbei ergibt sich bei diesem Verdichtungsgerät bei eingespannter,vollständigmitBetongefüllterZylinderformeineAmplitudevon0,25mm.ZurVermeidungvonOberschwingun-genmusseinbestimmterMindestanpressdruckderZylinderformeingehaltenwerden.Beidenbisherdurchge-führtenVersuchenwardiesabeinemAnzugsmomentderEinspannschraubenvon12Nmgegeben.

Anmerkung2:ZurWeiterentwicklungdesMerkblattesistdiesystematischeSammlungweitererVersuchsdatenerforderlich.HierzuwirdseitensderBAWdasimDAfStb-AKFrischbetoneingesetzteGerätverwendet.DieVer-suchsdatenDritterkönnenhierzubeitragen,sindnachderzeitigemStandabernurnutzbar,wennsiemitdemgleichenPrüfgerätundgleichenPrüfparameterngewonnenwerden.


9

DieParameterFrequenzundAmplitudesindeinmal jährlichmesstechnischbeidefiniertangepressterundmitBetonvollständiggefüllterZylinderformzuermittelnundzudokumentieren.

Bild3: Verdichtungsgerätmiteingespannter,mitBetongefüllterZylinderform

A.2.5 Abstreichlineal

MiteinerLängevonmehrals200mm.

A.2.6 Siebblech

Mit8bzw.11,2mmgroßenquadratischenÖffnungen,einemRahmendurchmesservonmindestens300mmundeinerHöhevonmindestens30mm,inÜbereinstimmungmitDINISO3310-2.

A.2.7 Behälter

AusnichtabsorbierendemMaterialzurAufnahmederFrischbetonstichprobenachDINEN12350-1.

A.2.8 Probenbehälter

Drei Probenbehälter aus nicht absorbierendem Material zur Aufnahme der ausgewaschenen groben Ge-steinskörnungenausdendreiZylinderstücken.

A.2.9 Waage

Waage,dieeineBelastbarkeitvonmindestens10kgaufweistundmitderdieMasseauf0,001kgbestimmtwerdenkann.

A.2.10 Trennschieber

ZurAbtrennungdermitBetongefülltenEinzelsegmentenachderVersuchsdurchführungausdünnemStahl-blech.


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A.3 Durchführung

A.3.1 Probenahme

EinefürdiezubewertendeChargerepräsentativeStichprobenachDINEN12350-1istzeitnahzurVersuchs-durchführungzuentnehmenineinenBehälterzufüllen.

Anmerkung:DerEntnahmeeinerrepräsentativenProbekommtbeimAuswaschversucheinebesondereBedeu-tungzu,dadiesesichunmittelbaraufdasVersuchsergebnisauswirkenkann.

A.3.2 FüllenundVerdichtenderZylinderform

DasVerdichtungsgerät istaufeine feste,waagerechteEbenezustellen.DieZylinderform istzusammenzu-bauen.DerBeton imBehälter istunmittelbarvordemEinfüllen indieZylinderformgründlichdurchzumi-schen,um einehomogeneKornverteilung inderZylinderform sicherzustellen.DerBeton istbei zunächstschräggehaltenerZylinderformmöglichsthohlraumarmohneVerdichtungvollständigbiszuSchalungsober-kante einzufüllen.ÜberschüssigerBeton istmitdemAbstreichlineal in einer Sägebewegung zu entfernen,wobeijeglicheVerdichtungzuvermeidenist.

DieZylinderform istmitdem vorgesehenenAnzugsmoment aufdemRütteltischdefiniert zu fixieren.DerBeton istmitden festgelegtenParametern zuverdichten (sieheAbschnittA.5.2undA.5.3).EinNachfüllenwährenddesVerdichtungsvorgangsistnichtzulässig.NachAbschlussdesVerdichtensistdasAbsetzenadesBetonszwischenOberkantedesZylindersundderOberflächedesverdichtetenBetonsauf1mmgenauzumessen.

Anmerkung1:BeiBetonenmitgeringemAusbreitmaß(untererBereichF3undkleiner)kanneszueinemstar-kenAbsetzendesBetons inderZylinderformwährenddesVersucheskommen.EinesinnvolleVersuchsauswer-tungnachAbschnittA.4kann indiesemFallaufgrundder fehlendenMöglichkeiteinerexaktenDrittelungderProbeggf.nichtmehrgegebensein.

Anmerkung2:ZurDurchführungderUntersuchungennachAbschnittA.5.2 istesempfehlenswert,mindestensvierZylinderformenunmittelbarnacheinanderzubefüllen,zuverdichtenunderstanschließendmitdemAuswa-schenzubeginnen.

A.3.3 WahldesSiebsatzes

BeieinemBetonmiteinemGrößtkornvon16mmwirddasGrobkornaufeinemSiebmitquadratischen,8mmgroßenÖffnungengemäßDINISO3310-2,beieinemBetonmiteinemGrößtkornvon22,4bzw.31,5mmaufeinemSiebmitquadratischen,11,2mmgroßenÖffnungenausgewaschenundabgesiebt.

Anmerkung1:FürRüttelbetonemiteinemGrößtkornvon8mmliegenkeineErfahrungenvor.

A.3.4 AuswaschendesBetons

DerZylinderistmitHilfedesTrennschieberszuteilen.JedesSegmentistineinenBehälterzuentleeren.DasjeweiligeBetongewichtmb,iindendreiSegmentenistzuermitteln.

AnschließendistderBetonaufdasSiebgemäßAbschnittA.3.3zugeben,auszuwaschenundabzusieben.DasaufdemSiebverbleibendeGrobkornistfürjedesSegmentineinemProbenbehälteraufzufangen.Überschüs-sigesWasseristausdemProbenbehälterabzuschütten.DieMassenm1,m2,undm3dergrobenoberflächen-feuchtenGesteinskörnungausdendreiSegmentensindzuermitteln.


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A.3.5 BegleitendeFrischbetonprüfungen

DieTemperaturdesBetons istunterVerwendungeinesThermometersauf1°Czumessenundaufzuzeich-nen.DieKonsistenzdesBetonsnachDINEN12350-5,derLuftgehaltnachDINEN12350-7unddieRohdichtenachDINEN12350-6,sindzumPrüfzeitpunktzubestimmenundaufzuzeichnen.BeiBetonauseinerTrans-portbetonmischanlage istderWassergehaltdesFrischbetonsgemäßDBV-Merkblatt „BesondereVerfahrenzurPrüfungvonFrischbeton“zubestimmen.

A.4 Versuchsauswertung

A.4.1 Allgemeines

ImNachfolgendenwerdenzweiAuswerteverfahrenzurErmittlungderSedimentationdergrobenGesteins-körnungbeschrieben.IndenbisherigenUntersuchungenwurdedieAuswertungnachAbschnittA.4.2heran-gezogen.DiealternativeAuswertungnachAbschnittA.4.3bietetggf.VorteilebeiBetonenmiteinemhohenAbsetzenwährenddesVerdichtungsvorgangs.

Anmerkung:ZurÜberprüfungeinerrepräsentativenProbennahmeisteinAbgleichdermittlerenMassedergro-benGesteinskörnungmnachAbschnittA.4.2und nachAbschnittA.4.3mitdemsichausderSieblinieergeben-den Anteil ratsam. Bei Durchführung mehrerer Auswaschversuche gibt ein Vergleich der grobenGesteinskörnungmund HinweiseaufdieVergleichbarkeitderjeweiligenProbenahmen.

A.4.2 ErmittlungdesSedimentationsmaßes

DieMassedergrobenGesteinskörnungimoberenSegmentistumdasAbsetzenanachfolgenderFormelzukorrigieren:

m1,korr=m1

1- a150

Mit:

m1 MassederabgesiebtengrobenGesteinskörnungausdemoberenSegmenting

a AbsetzendesBetonsnachdemVerdichteninmm

AusderkorrigiertenMassedesoberenSegmentesunddenMassenderübrigenbeidenSegmentewirddiemittlereMassegroberGesteinskörnungindenSegmentenberechnet.

m=13 m1,korr+m2+m3 ∙

Mit:

m: mittlereMassegroberGesteinskörnungindendreiSegmentening

m1,korr korrigierteMassegroberGesteinskörnungimoberstenSegmenting

m2,m3 MassegroberGesteinskörnungimmittlerenundunterenSegmenting

DasSedimentationsmaßalsprozentualeAbweichungdesGrobkornanteils∆miinM.-%imeinzelnenSegmentivommittlerenGrobkornanteilwirdauf1M.-%genauberechnet:

∆mi=mi

m -1 ∙100


12

Mit:

mi MassegroberGesteinskörnungindendreieinzelnenSegmenteniing

∆mi prozentualeAbweichungdesGrobkornanteils imeinzelnenSegment ivommittlerenGrob-kornanteilinM.-%

A.4.3 ErmittlungdesbezogenenSedimentationsmaßes(Alternativverfahren)

EinealternativeAuswertemethode stelltdasbezogene Sedimentationsmaß ∆ab,idar,welchesdieGesteins-körnungsanteileindeneinzelnenSegmentenaufdasBetongewichtindeneinzelnenSegmentenbezieht.

b,i=,

Mit:

ab,i AnteildergrobenGesteinskörnungimBetonindendreieinzelnenSegmenten

mi MassegroberGesteinskörnungindendreieinzelnenSegmenteniing

mb,i MassedesBetonsindendreieinzelnenSegmentening

∆ab,i=ab,i -1 ∙100

Mit:

mittlererAnteildergrobenGesteinskörnungimBetonderdreiSegmente

∆ab,i prozentualeAbweichungdesGrobkornanteils imBeton indeneinzelnenSegmenten ivommittlerenGrobkornanteilimBetoninM.-%

A.4.4 Auswertebeispiel

InTabelle2isteinAuswertebeispielfürdenAuswaschversuchdargestellt.

Tabelle2: AuswertebeispielzumAuswaschversuchgemäßAbschnittA.4.2undA.4.3

VerfahrennachAbschnittA.4.2 VerfahrennachAbschnittA.4.3

mi a m1,korr ∆mi mb,i ab,i ∆ab,i

[g] [mm] [g] [M.-%] [g] [-] M.-%

1 2 3 4 5 6 7 8

1 Oben 1686 8 1784 -20 5714 0,295 -16

2 Mitte 2036 - - -8 6204 0,328 -7

3 Unten 2838 - - +28 6506 0,436 +23

4 Mittelwert - - 2219 0 - 0,353 0


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A.5 Bewertung

A.5.1 Allgemeines

Mit dem jetzigen Erkenntnisstand können keine Grenzwerte für die Sedimentationssensibilität festgelegtwerden.MitdenVersuchsergebnissenkönnenaber

· RelativbetrachtungenunterschiedlicherBetonzusammensetzungenvorgenommenwerden.

· herstellbedingteSchwankungenderSedimentationssensibilitäteinerBetonrezepturerfasstwerden.

A.5.2 ErmittlungderSedimentationssensibilität

DurchVariationderVerdichtungszeitinmindestens4VersuchenistdieSedimentationssensibilitätzuermit-teln.HierzuwerdenVerdichtungszeitenvon15,30,60und90 sempfohlen.BeiLP-BetonkönnenkürzereZeitabstände sinnvoll sein.Mit einerRegressionunterBerücksichtigungdesNulldurchgangswirdderZu-sammenhangzwischenderVerdichtungszeitunddemSedimentationsmaßbestimmt.DasBestimmtheitsmaßR²derRegressionistanzugeben.DieSteigungderRegressionsgeradenwirdalsMaßfürdieSedimentations-sensibilitätdergrobenGesteinskörnungunterdenVersuchsrandbedingungenherangezogen.DieseVersuchemüssenfürrepräsentativeErgebnissemöglichstbeigleichensonstigenFrischbetoneigenschaften(Ausbreit-maß±20mm,Luftgehalt±0,5Vol.-%)durchgeführtwerden.DiesistdurchbegleitendeFrischbetonuntersu-chungengemäßAbschnittA.3.5zuüberprüfen.

Anmerkung:DasVersuchsergebniswirdvondenFrischbetoneigenschaftenbeeinflusst.FürdieErgebnisbewer-tungistdieKenntnisdieserFrischbetoneigenschaftenundggf.dieVeränderungderEigenschaftenwährendderVersuchsdurchführungbiszumVerdichtenwichtig.Dahermüssensiezwingendmitermitteltwerden.

A.5.3 Herstellungs-bzw.baubegleitendePrüfungderSedimentationssensibilität

Die Versuchemüssenmit der gleichen Frequenz und Amplitudewie die Versuche unter Abschnitt A.5.2durchgeführtwerden.Esempfiehltsich,fürdieDurchführungdesAuswaschversucheseineVerdichtungszeitnachAbschnittA.5.2zuverwenden,beider fürdenuntersuchtenBetonbeidenVersuchennachAbschnittA.5.2einSedimentationsmaßvonmehrals20%ermitteltwurde.KürzereVerdichtungszeitensindebenfallsmöglich,könnenaber zuhöherenPrüfstreuungenderErgebnisse führen.DieAuswertungerfolgtentspre-chendAbschnittA.4.

ZusätzlichsinddiebegleitendenFrischbetonprüfungengemäßAbschnittA.3.5durchzuführen.

A.5.4 Auswertebeispiel

EinBeispielzurErmittlungdesZusammenhangszwischenVerdichtungszeitundSedimentationdergrobenGesteinskörnungimoberenSegmentzeigtBild4.


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Bild4: Beispiel:ZusammenhangzwischenVerdichtungszeitundSedimentationdergrobenGesteinskör-nungimoberenSegment

A.6 Bericht


a) BezeichnungderUntersuchungsprobe;

b) Ort,andemdiePrüfungdurchgeführtwurde;

c) DatumundZeitderPrüfung;

d) Mischungsberechnung

e) GrößtkornderGesteinskörnung;

f) BetonalterinMinutennachWasserzugabebeiBefüllendesZylinders;

g) TemperaturdesBetonszumZeitpunktderPrüfung,aufdasnächste°Caufgerundet;

h) AusbreitmaßdesBetonszumZeitpunktderVerdichtunginmm;

i) DerLuftgehaltinVol.-%unddieFrischbetonrohdichteinkg/m³zumZeitpunktderVerdichtung;

j) BeiBetonvoneinerMischanlage:WassergehaltdesFrischbetonsdurchDarreninkg/m³

k) VerdichtungsfrequenzinHz,AmplitudeinmmundVerdichtungszeitins;

l) AbsetzenadesBetonsimZylindernachdemVerdichteninmm;

m) dieMassenmiinjedemSegmenting;

n) diekorrigierteMassem1,korrimoberstenSegmenting;

o) mittlereMasseming;

p) ProzentualeAbweichungdesGrobkornanteils∆miinM.-%imeinzelnenSegment;


15

q) grafischeErgebnisdarstellunginkl.Regression;

r) ProtokollderletztenMessungvonFrequenzundAmplitudedesGerätesentsprechendAbschnittA.2.4

s) jeglicheAbweichungvombeschriebenenPrüfverfahren;

t) ErklärungderfürdiePrüfung intechnischerHinsichtverantwortlichenPerson,dassdiePrüfungmitAusnahmedesVermerksunterPunkts)nachdieserBeschreibungdurchgeführtwurde;

u) BeiBaustellen-oderTransportbeton:Lieferschein.

BAWMerkblatt(Entwurf):EntmischungssensibilitätvonBeton,Ausgabe2018–AnlageB

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AnlageB: ErmittlungderSedimentationdergrobenGesteinskörnungamFestbeton–Laborprüfkörper(informativ)

B.1 Kurzbeschreibung

DieErmittlungderSedimentationdergrobenGesteinskörnungamFestbetonlaborprüfkörperwirdzurvisu-ellenundquantitativenBewertungderSedimentationdergrobenGesteinskörnungvonRüttelbetonmitei-nem Größtkorn von mindestens 16 mm verwendet. Im Versuch kann die Auswirkung verschiedenerVerdichtungszeitenaufdieSedimentationdergrobenGesteinskörnungbestimmtwerden.

EswerdenZylinderschalungenmitBetongefülltundverdichtet.NachderAushärtungwerdendieBetonzy-linder längsderAchseaufgesägt.DieAuswertungderGrobkornverteilungerfolgtüberdiePrüfkörperhöhe.UnterschiedederAnteiledergrobenGesteinskörnungüberdieAuswertebereichezeigendenGradderEnt-mischunginfolgedereingebrachtenVerdichtungseinwirkungan.

B.2 Geräte

SieheAbschnittA.2.1bisA.2.5sowieAbschnitt4.3.2.2bis4.3.2.5.sowie:

B.2.1 Zylinderschalung

DerAbmessungd/h=150mm/450mm,dieentsprechendAbschnittA.2.4mitdefiniertemAnpressdruckaufdemRütteltischfixiertwerdenkann.DasMaterialderZylinderschalungistanzugeben

B.3 Durchführung

B.3.1 Probenahme

DieProbenahmeerfolgtentsprechendAbschnittA.3.1,vorzugsweisegemeinsammitderProbenahmefürdenAuswaschversuch.

B.3.2 Prüfkörperherstellung

ZumAbgleichmitdemAuswaschversuchnachAnlageAsindzweiZylindermitdengleichenAbmessungenwiebeimAuswaschversuchzuverwenden.DieseZylindersindmitdengleichenVerdichtungsparameternwieimAuswaschversuchentsprechendAbschnittA.3.2zuverdichten.

Anmerkung:Esistempfehlenswert,mindestenseinenZylinderbeikürzesterundeinenZylinderbeilängsterVer-dichtungszeitherzustellen,umdieBandbreitederGrobkornsedimentationzuvisualisieren.

B.3.3 AufsägenderPrüfkörper

DieDurchführungerfolgtentsprechendAbschnitt4.3.3.1.

B.3.4 PräparationderPrüfkörper

DiePräparationerfolgtentsprechendAbschnitt4.3.3.4.


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B.4 Versuchsauswertung

B.4.1 Vorgehensweise

DieAuswertungerfolgtentsprechendAbschnitt4.3.4.

B.4.2 Auswertebeispiel

EinAuswertebeispielenthältAbschnitt4.3.4.2.

B.5 Bewertung

DieErgebnissedesAuswaschversuchesunddesFestbetonversuchesamLaborprüfkörperwerdenmiteinan-der abgeglichen.Neben einem visuellen Eindruck derFestbetonprobe ist ein quantitativer Vergleich zwi-schen Frisch- und Festbetonuntersuchung möglich. Der visuelle Eindruck am Festbeton sowie diePrüfergebnissekönnenweiterhinzurEinordnungvonErgebnissedienen,dieanBohrkernenentsprechendAbschnitt4.3gewonnenwurden.

B.6 Bericht

a) EindeutigeBezeichnungderuntersuchtenProbekörper;

b) Ort,andemdiePrüfungdurchgeführtwurde;

c) DatumundZeitderPrüfung;

d) MischungsberechnungundGrößtkornderGesteinskörnung;

e) BetonalterinMinutennachWasserzugabebeiBefüllendesZylinders;

f) TemperaturdesBetonszumZeitpunktderPrüfung,aufdasnächste°Caufgerundet;

g) AusbreitmaßdesBetonszumZeitpunktderVerdichtunginmm;

h) LuftgehaltinVol.-%unddieFrischbetonrohdichtezumZeitpunktderVerdichtunginkg/m³;

i) BeiBetonvoneinerMischanlage:WassergehaltdesFrischbetonsdurchDarreninkg/m³;

j) VerdichtungsfrequenzinHz,AmplitudeinmmundVerdichtungszeitins;

k) EindeutigeKennzeichnungderAuswertebereicheanderSchnittfläche(Foto);

l) FotoderSchnittflächemitdenfürdieAuswertungmarkiertenGesteinskörnern;

m) BeschreibungdesVerfahrenszurBestimmungderFlächenanteilederGesteinskörnungindenAuswer-tebereichen;

n) GrenzabmessungdderinderAuswertungberücksichtigtenGesteinskörnungsanteileinmm;

o) FlächenanteilgroberGesteinskörnungAiinjedemAuswertebereichin%;

p) MittlererFlächenanteilAin%;


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q) ProzentualeAbweichungdesGrobkornanteils∆AiindeneinzelnenAuswertebereichenin%;

r) BeschreibungeventuellerMörtelanreicherungenundsonstigerEntmischungen;

s) JeglicheAbweichungvombeschriebenenPrüfverfahren;

t) ErklärungderfürdiePrüfung intechnischerHinsichtverantwortlichenPerson,dassdiePrüfungmitAusnahmedesVermerksunterPunkts)nachdieserBeschreibungdurchgeführtwurde;

u) BeiBaustellen-oderTransportbeton:Lieferschein.

BAWMerkblatt(Entwurf):EntmischungssensibilitätvonBeton,Ausgabe2018–AnlageC

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AnlageC: PrüfungderSedimentationdergrobenGesteinskörnungamFestbeton–Kleinbauteil(informativ)

C.1 Kurzbeschreibung

DieErmittlungderSedimentationdergrobenGesteinskörnungamKleinbauteilwirdzurvisuellenundquan-titativenBewertungderSedimentationdergrobenGesteinskörnungvonRüttelbetonmiteinemGrößtkornvonmindestens16mmverwendet.ImVersuchkannaufdieAuswirkungeinerbaupraktischenVerdichtungmiteinemInnenrüttlerbeiverschiedenenVerdichtungszeitenaufdieSedimentationdergrobenGesteinskör-nunggeschlossenwerden.

Eswerden2baugleicheSchalungenmitBetongefülltundmitunterschiedlicherRütteldauerverdichtet.NachderAushärtungwerdenBohrkerneentnommenund längsderAchseaufgesägt.EserfolgteineAuswertungderGrobkornverteilungüberdiePrüfkörperhöhe.UnterschiedederAnteiledergrobenGesteinskörnungüberdiePrüfabschnittezeigendenGradderEntmischunginfolgedereingebrachtenVerdichtungseinwirkungan.

C.2 Geräte

SieheAbschnittA.2.1bisA.2.3sowieAbschnitt4.3.2.1bis4.3.2.5sowie:

C.2.1 Schalung

SäulenschalungmiteinemDurchmesservon800mmundeinerHöhevon1000mmmitglatterSchalhaut.

C.2.2 Rüttelflasche

ZurBetonverdichtung imKleinbauteil.DieRüttelflaschemuss repräsentativ fürdie geplanteVerarbeitungdesBetonssein.

C.3 Durchführung

C.3.1 Probenahme

EsisteinefürdiezubewertendeChargerepräsentativeStichprobeauseinemFahrmischerzuverwenden.

C.3.2 Kleinbauteilherstellung

EssindzweiKleinbauteileherzustellen.DerBeton ist inzweiBetonierlagenmiteinerHöhevon je450mm(im verdichteten Zustand) in das erste Kleinbauteil einzubringen undmit einem Innenrüttlermit einemDurchmesservonca.55mmzuverdichten.DiegewählteVerdichtungszeitistzudokumentieren.DaszweiteKleinbauteil ist ingleicherWeise,abermitderverdreifachtenVerdichtungszeitherzustellen.DieEintauch-stellederRüttelflascheistinbeidenBauteileninderMittedesBauteilszuwählen.

C.3.3 BegleitendeBetonuntersuchungen

Begleitend zurKleinbauteilherstellung sindderAuswaschversuchnachAbschnitt 3undderFestbetonver-suchnachAbschnitt4.1.durchzuführen.

C.3.4 Bohrkernentnahme

NachausreichenderErhärtungistdasgesamteKleinbauteilvertikalzudurchbohren.DieBohrkernentnahmemussnachBAWMerkblattBohrkernentnahmeerfolgen.ZumAbgleichderAuswertungenandenbeidenBau-


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teilensinddieBohrkernentnahmestellenanbeidenBauteilenandengleichenStellenzuwählenundzudo-kumentieren.DieEntnahmestellensollen10cmaußerhalbderEintauchstelledesInnenrüttlersliegen,einenRandbereich zurSchalungvon10 cmaussparenunddengesamtenQuerschnittdesBauteilsabdecken.Essolltenmindestens3Bohrkerneentnommenwerden.EineEmpfehlungfürdieBohrkernentnahmekannBild5entnommenwerden.

Bild5: EmpfehlungBohrkernentnahmestellenamKleinbauteil(Draufsicht)

C.3.5 AufsägenderPrüfkörper

DieDurchführungerfolgtentsprechendAbschnitt4.3.3.2.

C.3.6 FestlegungderAuswertebereiche

DieFestlegungderAuswertebereicheerfolgtentsprechendAbschnitt4.3.3.3.

C.3.7 PräparationderPrüfkörper

DiePräparationerfolgtentsprechendAbschnitt4.3.3.4.

C.4 Versuchsauswertung

C.4.1 Vorgehensweise

DieAuswertungerfolgtentsprechendAbschnitt4.3.4.1.

C.4.2 Auswertebeispiel

EinAuswertebeispielenthältAbschnitt4.3.4.2.

C.5 Bewertung

DieUntersuchungenandenKleinbauteilensollendieAuswirkungenvondeutlichunterschiedlichenVerdich-tungszeitenaufdieEntmischungsneigungdesBetonsimBauteilunterEinsatzeinesInnenrüttlersaufzeigen.

Anmerkung:MitdenUntersuchungenamKleinbauteilsollenErkenntnissezurÜbertragbarkeitderErgebnissedesAuswaschversuchsaufPraxisverhältnissegewonnenwerden.DazusinddieErgebnissedesAuswaschversu-ches(Abschnitt3)undderFestbetonrohre(Abschnitt4.1)mitdenErgebnissenderKleinbauteilezuvergleichen.PerspektivischsollderVerwenderRückschlüssefürdieVerarbeitungdesBetonsableitenkönnen.


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C.6 Bericht


a) EindeutigeBeschreibungdesKleinbauteilsinkl.Fotos;

b) EindeutigeKennzeichnungderLagederEintauchstelledesInnenrüttlers;

c) TypenbezeichnungundKennwertedesInnenrüttlers;

d) GewählteVerdichtungszeitjeEintauchvorgangbeibeidenBauteilen;

e) EindeutigeBeschreibungderBohrkernentnahmestelle;

f) EindeutigeBezeichnungderuntersuchtenProbekörper;

g) FotoderBohrkernemitMaßstab;

h) EindeutigeKennzeichnungderAuswertebereicheanderSchnittfläche(Foto);

i) FotoderSchnittflächemitdenfürdieAuswertungmarkiertenGesteinskörnern;

j) BeschreibungdesVerfahrenszurBestimmungderFlächenanteilederGesteinskörnungindenAuswer-tebereichen;

k) MischungsberechnungundGrößtkornderGesteinskörnung;

l) GrenzabmessungdderinderAuswertungberücksichtigtenGesteinskörnungsanteile;

m) FlächenanteilgroberGesteinskörnungAiinjedemAuswertebereichin%;

n) MittlererFlächenanteilAin%;

o) ProzentualeAbweichungdesGrobkornanteils∆AiindeneinzelnenAuswertebereichenin%;

p) BeschreibungeventuellerMörtelanreicherungenundsonstigerEntmischungen;

q) jeglicheAbweichungvombeschriebenenPrüfverfahren;

r) BohrprotokollegemäßMerkblattBohrkernentnahme.

DerBerichtsolltedarüberhinausfolgendeAngabenenthalten:

s) LieferscheinesowieFrischbetoneigenschaftenbeimBetoneinbau(Ausbreitmaß,Frischbetonrohdichte,Luftgehalt,Frischbetontemperatur);

t) BetonalterinMinutennachWasserzugabebeimBetoneinbau.

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