BAWMerkblatt(Entwurf)
EntmischungssensibilitätvonBeton(MESB)Ausgabe2018
Karlsruhe∙August2018∙ISSN2192-5380
BAW-Merkblätter,-Empfehlungenund-RichtlinienHerausgeber
BundesanstaltfürWasserbau(BAW)Kußmaulstraße1776187Karlsruhe
Postfach21025376152Karlsruhe
Tel.:07219726-0Fax:07219726-4540
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
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II
Anlagenverzeichnis
AnlageA: Auswaschversuch(informativ) 8
AnlageB: ErmittlungderSedimentationdergrobenGesteinskörnungamFestbeton–Laborprüfkörper(informativ) 16
AnlageC: PrüfungderSedimentationdergrobenGesteinskörnungamFestbeton–Kleinbauteil(informativ) 19
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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
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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.
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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.
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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%
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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
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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
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DerBerichtsolltedarüberhinausfolgendeAngabenenthalten:
o) Betonierplan,LieferscheinesowieFrischbetoneigenschaftendesbeprobtenBereichesbeimBetonein-bau(Ausbreitmaß,Frischbetonrohdichte,Luftgehalt,Frischbetontemperatur)
p) BetonalterinMinutennachWasserzugabebeimBetoneinbau
q) BeimBetoneinbauverwendetesVerdichtungsgerätundKennwerte
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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.
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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
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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
DerBerichtmussfolgendeAngabenenthalten:
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;
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q) grafischeErgebnisdarstellunginkl.Regression;
r) ProtokollderletztenMessungvonFrequenzundAmplitudedesGerätesentsprechendAbschnittA.2.4
s) jeglicheAbweichungvombeschriebenenPrüfverfahren;
t) ErklärungderfürdiePrüfung intechnischerHinsichtverantwortlichenPerson,dassdiePrüfungmitAusnahmedesVermerksunterPunkts)nachdieserBeschreibungdurchgeführtwurde;
u) BeiBaustellen-oderTransportbeton:Lieferschein.
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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.
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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-
BAWMerkblatt(Entwurf):EntmischungssensibilitätvonBeton,Ausgabe2018–AnlageC
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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
DerBerichtmussfolgendeAngabenenthalten:
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.