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F+ntechnische Berichte Schnfdeimng Prof Dr -1ng. Gerd Thielcn Forschungsinstitut der Zementindustrie, Dusseldorf ~ombiniertes Prüfverfahren zur Beurteilung der Verarbeitbarkeit von SVB - Äuslaufkegel combined test method for assessing the workability of SCC - flow cone Stefan Kordts und Wolfgang Breit, Düsseldorf Obersicht ~~lb~nierdichtender Beton (SVB) ist ein Hochleis~ngsheton, des- „, besonderes Leistungsvermögen in dcr Frischbetoncigenschaft ~~lbswcrdicbtuiig" besteht. Er weist ein großes Potenzial für die 'htionalisiemng nicht nur in der Betonfertigteilproduktion, son- dern auch des Bauablaufs auf der Bausteile auf. Um diesc Vorteile zu nutzcn, ist größte Sorgfalt bei der Herstellung und in der Qua- litätssichemiig zwingend erforderlich. Der Vereinfachung des Be- tonietvorgangs steht im Vergleich zum Iierkömmlichen Rüttelbe- ron unter anderem ein erhöhter Prüfauband gegenüber, da die Ftischbetoneigenscliaften nur durch zwei Prüfkennwerte, das Setz- fließmaß und dieTricliterauslaufieir, aiisreichend beschrieben wer- den können. Daniber hinaus ist produktionstäglich mindestens einmal die Blockienieigung mit dem Blockierring, dem Box-Test der dem L-I<asteii zu Überpnifen. Insbesondere bereitet die Er- mittlung der Trichterauslaufieit bei selbstverdichtendem Betoii als Transpartbeton bei Anniihmep~fuiigen auf der Baustelle Prohle- me, da der Einhauvorgang durch diese zusätrlichc Prüfung und die zeinuhendige Reinigung des Trichters behindert werden kann. Im folgenden Beitrag wird mit dem „Auslaufkegei" ei!? nrurs, ein- faches Prüfverf~lireii vo~vstellt, mit dem sich hei der Ubergabe des Betons auf der Baustelle beide relevanten Frischbetonkennwerte, das Setzfließmaß und die Auslaufieit, bestimmen lassen. Abstract Seif coinpacting concrete (SCC) is a high-performance concrete characterized by the "self compacting" property of the f ~ s h con- crete. It has great potential not only for rationalizing die produc- tion of precast concrete elements as weil as constmction work on site. Veiy grcat care during production and quality assurance is es- sential if these ~dvantages arc to be utilized. The concreting process is sirnplified when compared witb coni~entional vibrated cancrcte, hut against this has tobe sct an increased amaunt of testing as thc frcsh conrrctr properties can only bc desuibed adequately by two test parameters, thc slump flow and the funnel flow time. In addi- tion to this tlie tendency to blocking in the facr of obstaclcs must be tested with the J-ring, the box tcst or the L box at least once per d;iy during production. Determination of the V-funncl flow time for self compacting concretc used as ready-rnkcd concretc as ac- ceptancc test causes particular problems on constmction sites as this flow test and thc time-consuming cleaning of the funnel can intcrfere with the placement process. The foilowing contribution describes a simple new test method using a "flow cone" witli which hoth relcvant frcsh concrete parametcrs, namely the slump flow end the floiv time, csn be determincd when the concretc is delivered to the construction site. 1 Einleitung Selbsnrerdichtender Beton (SVB) ist ein Beton, der enrrßischungs- frei unter dem Einfluss der Schwerkraft nahezu bis zum Niveau- ausgleich ilielit, dabci entlüftet und die Bewrhrungszwischenräo- me sowie die Schalung vollständig ausfiiiit [I]. SVB entspricht im kischen Zustand in guter Näherung rheologisch eincm Bingham- Körper mit den Kciingrößen Flieligrenze und Viskosität (Bild 1). Das Bigham'schc FIießgesea beschreibt das Verformuiigsverhal- ten einer Suspension unter Scherspannung. Es setzt sich aus riiiem konstanten Faktor, der Fließgrrnze Ti, und einem variable11 Anteil, der vom Verhältnis der uufgcbrachten Scherspannung L und der Belast~ngs~eschwindi~keit Y abhängig ist und durch die Viskosität ll ausgedrückt wird, zusammen. Die Fließgrenze gibt die Encrgie an, die von außen aufgebracht werden muss, damit die Suspension zu iließen beginnt. Dic Viskosität kcnnzrichnet den Widcrsrand gegen Verformung während des Flicßens. Um die rheologischcii Eigenschaften von SVB voiisrändig zu beschreiben, werden im Gegensatz zu herköindcheii Rüttelbeto- nen, die durch eines der vier in DIN EN 12350 aufgefdhrten verfahren kategorisiert werden können, zwei Kenngrößen - Fließ- gtenze und Viskosität - benötigt. So ist es bei SVB nir Beurteilung der Verarbeitbarkeit unerlässlich, m e i Prüfverfahren heranzuzie- hen, die teils mehr die Fließgrenze und teils eher die Viskosität bewerten. Darüber hinaus müssen Einhaubiirkeit (blockierungs- f~ies Fließen), Srabilität grgen Sedimentation (homogene Grob- komvertci~un~) und Selbsteiitlüfning begutachtet werden. mit den Abmaßen 0, = 200 rnm, 0, = 100 mm, h = 300 mm um- gedreht auf eine Setzfließplane mit einer Kantenlänge von mindes- tens 800 x 800 mm aufgesetzt und mit dem zu untersuchenden SVB befüilt. Nach dem Ziehen des Scrztriditers wird analog zur Ausbrcitmaßprüfung der mittlere Durchmesser des sich nach Be- endigung des Fließvorg;uigs ausgebreiteten Betons bestimmt. Das SetztlieRmaß sm ist in erster Linic geeignet, den optim.llen Fließ- Binoham Modell Brngharn rnodei x=t,+y q U Schergerchwindigkett j [r '1 += 9 rate ofshear y Ir-'] dt I Zur Enninlung der rheologisclieii Eigenschaften selbsiverdichten- tens von Suspensionen mit den Kenngrößen Fließgrenze r, und der Betone haben sich das Sctzfließmaß und die Trichterauslaufieit viskniita m . . . . . . . . .- . , bewahrt. Bei der Setztließmaßpnifung wird die Hohlkegels~mpf- Figure 1: ~h~ham model for describing the deformation behaviaur fm (Setztrichter) aus der Slumpprüfung nach DIN EN 12350-2 of surpensians wifh the Parameters yield value T, and viscosify i1 beton [412004]

~ombiniertes Prüfverfahren zur Beurteilung der ... · nozzles and slide . en konnte. An dc~ Unter- da . Halterung ließen sich hiedene Auslaufd&wn mit den Durehmcssern . 50

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F+ntechnische Berichte Schnfdeimng Prof D r -1ng. Gerd Thielcn Forschungsinstitut der Zementindustrie, Dusseldorf

~ombiniertes Prüfverfahren zur Beurteilung der Verarbeitbarkeit von SVB - Äuslaufkegel combined test method for assessing the workability of SCC - flow cone Stefan Kordts und Wolfgang Breit, Düsseldorf

Obersicht ~~lb~nierdichtender Beton (SVB) ist ein Hochleis~ngsheton, des- „, besonderes Leistungsvermögen in dcr Frischbetoncigenschaft ~~lbswcrdicbtuiig" besteht. Er weist ein großes Potenzial für die

'htionalisiemng nicht nur in der Betonfertigteilproduktion, son- dern auch des Bauablaufs auf der Bausteile auf. Um diesc Vorteile zu nutzcn, ist größte Sorgfalt bei der Herstellung und in der Qua- litätssichemiig zwingend erforderlich. Der Vereinfachung des Be- tonietvorgangs steht im Vergleich zum Iierkömmlichen Rüttelbe- ron unter anderem ein erhöhter Prüfauband gegenüber, da die Ftischbetoneigenscliaften nur durch zwei Prüfkennwerte, das Setz- fließmaß und dieTricliterauslaufieir, aiisreichend beschrieben wer- den können. Daniber hinaus ist produktionstäglich mindestens einmal die Blockienieigung mit dem Blockierring, dem Box-Test der dem L-I<asteii zu Überpnifen. Insbesondere bereitet die Er- mittlung der Trichterauslaufieit bei selbstverdichtendem Betoii als Transpartbeton bei Anniihmep~fuiigen auf der Baustelle Prohle- me, da der Einhauvorgang durch diese zusätrlichc Prüfung und die zeinuhendige Reinigung des Trichters behindert werden kann. Im folgenden Beitrag wird mit dem „Auslaufkegei" ei!? nrurs, ein- faches Prüfverf~lireii vo~vstellt , mit dem sich hei der Ubergabe des Betons auf der Baustelle beide relevanten Frischbetonkennwerte, das Setzfließmaß und die Auslaufieit, bestimmen lassen.

Abstract Seif coinpacting concrete (SCC) is a high-performance concrete characterized by the "self compacting" property of the f ~ s h con- crete. I t has great potential not only for rationalizing die produc- tion of precast concrete elements as weil as constmction work on site. Veiy grcat care during production and quality assurance is es- sential if these ~dvantages arc to be utilized. The concreting process is sirnplified when compared witb coni~entional vibrated cancrcte, hut against this has tobe sct an increased amaunt of testing as thc frcsh conrrctr properties can only bc desuibed adequately by two test parameters, thc slump flow and the funnel flow time. In addi- tion to this tlie tendency to blocking in the facr of obstaclcs must be tested with the J-ring, the box tcst or the L box at least once per d;iy during production. Determination of the V-funncl flow time for self compacting concretc used as ready-rnkcd concretc as ac- ceptancc test causes particular problems on constmction sites as this flow test and thc time-consuming cleaning of the funnel can intcrfere with the placement process. The foilowing contribution describes a simple new test method using a "flow cone" witli which hoth relcvant frcsh concrete parametcrs, namely the slump flow end the floiv time, csn be determincd when the concretc is delivered to the construction site.

1 Einleitung Selbsnrerdichtender Beton (SVB) ist ein Beton, der enrrßischungs- frei unter dem Einfluss der Schwerkraft nahezu bis zum Niveau- ausgleich ilielit, dabci entlüftet und die Bewrhrungszwischenräo- me sowie die Schalung vollständig ausfiiiit [I]. SVB entspricht im kischen Zustand in guter Näherung rheologisch eincm Bingham- Körper mit den Kciingrößen Flieligrenze und Viskosität (Bild 1). Das Bigham'schc FIießgesea beschreibt das Verformuiigsverhal- ten einer Suspension unter Scherspannung. Es setzt sich aus riiiem konstanten Faktor, der Fließgrrnze Ti, und einem variable11 Anteil, der vom Verhältnis der uufgcbrachten Scherspannung L und der Belast~ngs~eschwindi~keit Y abhängig ist und durch die Viskosität ll ausgedrückt wird, zusammen. Die Fließgrenze gibt die Encrgie an, die von außen aufgebracht werden muss, damit die Suspension zu iließen beginnt. Dic Viskosität kcnnzrichnet den Widcrsrand gegen Verformung während des Flicßens.

Um die rheologischcii Eigenschaften von SVB voiisrändig zu beschreiben, werden im Gegensatz zu herköindcheii Rüttelbeto- nen, die durch eines der vier in DIN EN 12350 aufgefdhrten verfahren kategorisiert werden können, zwei Kenngrößen - Fließ- gtenze und Viskosität - benötigt. So ist es bei SVB nir Beurteilung der Verarbeitbarkeit unerlässlich, m e i Prüfverfahren heranzuzie- hen, die teils mehr die Fließgrenze und teils eher die Viskosität bewerten. Darüber hinaus müssen Einhaubiirkeit (blockierungs- f ~ i e s Fließen), Srabilität grgen Sedimentation (homogene Grob- komvertci~un~) und Selbsteiitlüfning begutachtet werden.

mit den Abmaßen 0, = 200 rnm, 0, = 100 mm, h = 300 mm um- gedreht auf eine Setzfließplane mit einer Kantenlänge von mindes- tens 800 x 800 mm aufgesetzt und mit dem zu untersuchenden SVB befüilt. Nach dem Ziehen des Scrztriditers wird analog zur Ausbrcitmaßprüfung der mittlere Durchmesser des sich nach Be- endigung des Fließvorg;uigs ausgebreiteten Betons bestimmt. Das SetztlieRmaß sm ist in erster Linic geeignet, den optim.llen Fließ-

Binoham Modell Brngharn rnodei

x = t , + y q

U

Schergerchwindigkett j [r '1 += 9

rate ofshear y Ir-'] d t

I

Zur Enninlung der rheologisclieii Eigenschaften selbsiverdichten- tens von Suspensionen mit den Kenngrößen Fließgrenze r, und der Betone haben sich das Sctzfließmaß und die Trichterauslaufieit viskniita m . . . . . . . . .- . , bewahrt. Bei der Setztließmaßpnifung wird die Hohlkegels~mpf- Figure 1: ~ h ~ h a m model for describing the deformation behaviaur fm (Setztrichter) aus der Slumpprüfung nach DIN EN 12350-2 of surpensians wifh the Parameters yield value T, and viscosify i1

beton [412004]

la
Textfeld
Dok-Nr. 45926
la
Textfeld

Figure 4: WarkqbiIiZy windows for four different SCCs Fiflu~e 3: Flow hrnnel for SCC

D,&& wird die Zeifgernissen, dieder SWB benatigt, &um auf o.

SO0 mm mark for determiming the flow time

Bereichc um die von Ok angegebenen Zielwert Selbsttierdiahhtng von s 790 mm anii t - I5 6 [SI.

Die in der DAtStb-Ri

Hersteller von se1hsh.e

und dieTridnuausladzei Di.e Grenzen d c ~ Fens müssen in der lnufenden

314

z.B. bei der Übergabevor dem Einbau nicht im Fenster,wird eton vemrorfen oder es müssen gcei~mcre Korrekturmißnd1~- (%,B. Fließminelnüchdosierung) eingeleitet werden, um den Geder in den Vembeitharkei~bereich, d.h. in die Grenzen

na&piesenen SVB-F'e?ensrcrs?,iu bringen. .,um den Prüfaufwand bei der Uhergabe von selhcorerdlchtcn-

&,,,Beton d s Tran~~artbeton auf der Baustelle .LU verriiigern, darf maß Abschnitt 5.4.1 der SVB-Richklinir alternativ %ur Tridhtcr-

$slau&it die Fließzeit verwendet werden, wenn in der Erstpti- bg ein eindeutiger Zusmnienhang *zur Triebterauslaufieit nach- . . p + J e n wird.

. ~ & j 5 zeigt für zwc! wsehhiedene selbstvcrdichrende Brrone gm 3 und SVB 4 die FLießeeit übe^ der entsprechenden Trichtor- goslaufieit Die Zusammenset-ung der Beronc ist in Tafel 1 ent- ,;j,dtin. Während Für SVB 3 eine Korrelation minchrn der Fließ- -& der Trichtcrausladieit vorhanden ist, kann fiir SVB 4 eine

Abhangigkeit nic11t festgestellt werden. Besonders iUed- *iskose SVB mit schnellen Auslaufieiten lassen bei geringen .pli&eiten unter zwei Sekunden kaum einen vernünftigen Rück- ; d u s s auf die Trichterauslaufzeir und dsmit auf die Viskosität zu, hfgntnd der erhöhten Streuung müssen die zulässigen Ahwei- ,:&ppn um den Zielwert recht eng gefasst werden, wodurch eine E&Uimtung der Viskositat nicht ausgesddossen werden kmh. . Ztel dieser Arheit wsr es, auf der B&s der bereits etnblierten

I wnd anerkannten Prüfverfahren ein einfaches, baustellentauglichcs Fdfgerät zu entwickeln, mit dem gleichzeitig das Setzfließmaß zand.ein gut adöcender und messhxer Priifiyert fur djc Viskosität qrmittd~werden kann

I' 6 Der Auslaufkegel I& Rahmen eincs Gemmschaftdo~~chungiivarh~ben~ der Fm- ,sehungsgemeinschaft Tmnsportbeion C X (FTB), ICanip-Linttort, &das Forschungsinstituts der Zementindristrie (FIZ), Dussel- idad. werden die Einflfisse auf

sich die Audsufxeiten Bild 6: Bestandteileder Aus- ,,. Dazu wurde ein han. lauike@els: Setztrichter, setz-

her setLtrichter trichterhalterung. Auslauf.

alrefung mit Stativ düsen und Schieber Figure 6: Components of the

eiert, der duich einen flow cone: mne, slump in der Halterurig an „ Support stand, O U I I ~ ~

F Uotefseitc verschkosscn nozzles and slide en konnte. An d c ~ Unter- d a Halterung ließen sich hiedene Auslaufd&wn mit den Durehmcssern 50 mm,

70 mm und 80 mm anbringen. Das Stativ war 60 einge- dass sich der Sentricht~f 300 nim ührr der Awbreitolatte

Bild 6 wigt den Setztrichter, die ~ e ~ z t t c h t e r h d t c n i n ~ , vLer duedene Auslaufouerschnitte und den Schieber. Der monner-

mtt d&n geringsten Auslaufquerschnitt mit eiiiern von 50 mm ist in Bild 7 dargestellt

tischbetonuntersuchungen Zusammensetzung der Betone Ermittlung der Ausldukeiren mit dem AujlaufkcgeI wurden Untersdiiedhch i-usamrnengesetzfe selbsrverdichrende Betune

wellt. Daher hnidelte es sich jeweils um Betone des Mehl-

n 14/20a4]

5 10 15 20 25 Trichteraurlaufreiti funnei ?low trmeT [r]

Bild 5: Zusammenhang zwischen Trirhterauslaufzeit und Flleßzeit fur zwei verschiedene 5VB Ftgrire 5: Relatwmhip hetween V-funnel flow tlrne and flow time fix two d~ffwent BCG

kornip6 Als Zenxent cmirde ein Pdandzemerit CEMI 32,s R so- we cm Hochofmzement CEM IIIIA 32,s N und als Zusatsstaff Kahteinmehl sawre Flugasche vemndet . Der Mehlkorngehdt aus Zemeiit und Zusat7stoff betrug 550 &/m' Als Zugahewasser kam Leitungswasser der Sradt Dusseldarf zum Einsatz Der Wasserge- hdr entspmch dem in Vorversuchen ermittelten optimden Wasser g&dr. Dle Gcsteinskbrnung hestrwid aus Rhetnsand und Rheinkios mit einem GroRtkom von 16 mm Cle war kernfeucht und ober- flachentrocken. Das Leunvolumen uiid die Siebiinie der Gcstems-

komuw waren so aew,uilt, dass in allen Faiien biockienings- freies FlioiSen sichergestellt war. Duxli die Kombination der Ausgaugsstsstoffc und dUrün Proportioniomng wurde nahe- m der gesamte rliealogische Bereich vom niedrigviskosen hts zum Irohemskosen selhst- verdiclitendam Beroti abge- deckt. Die Zurammensonun- gen der Betone sind in Tafel 2 aufgehhrt

5.2 Herstellung und Priifunoen

A

Bild 7: Montierter Aurlaufkegel Die BetonanqgIngsstoffc wur- mit 50-mm-Auslaufdure den in der Reihenfolge Gr- Figure 7: Assembled flow cone steinskornung, Zement und with W mm outlet nozzle Flugasche, Zugahewasser vor-

gemischt und nach S u g ~ h e dcs Flceßmirtels in einem 250 1 fas-

senden Lah~rzwan~smisdrer drei Minuten Img gemischt. Nach dem Mischcn wurde da5 SetziIiel3maß und die Trichterauslaufmt gemaR [2] (s. auch Abschnitt 2) s m e einmal die Bladaerneipng mit dem Box-Test [3,5] des Betons s r m i d t Danach wurde an U- ner einmal hergestellten Betonmischung n i t dem Auslzufkegel und den verschiedenen Auilaufdusen in der Reihenfolge 80 inm, 70 mm, 60 mm und 50 nun &C Auslaiifmit und das ~resulherende Sctz5eß- maß gemessen. Um auszuscliließcn, dass die Auslaukaten wahrend der Prufserie durch ein Ansteifen dei ielbstverdi~htenden Betons he- einflust viurden, wurden abschließend noch einmal das Setz&&- maß uiid die Trichteraslilubeit besummt Du Duxhfuhrung der Pnrhiogen emes einmal hergestellten Betons dauerte fur eme Serie rd 25 1m.

Erreickie dieser Beton die Grenze der Flieafiihigkeit fur Selbn~e~dichtnng, wurde Fließmittel in Hdhe von 0,2 M % bis 0,4 M.-% he,mgen auf den Zetncnegehalt in den Mkchcr nachdo-

müsser dargestellt. Bild 1 die Ermitdung der Aus1 und des Setzfließmaßes dem Auslauilfegel und 60-mm-Durchmesser.

Die Selie SVB 6-1 unmittelbar nach dem

maRe und T~irhterauh ten w Beginn der Ce" den Werten am Ende nach einer halbsn Sunde cr&r nen Anstieg drr Trichte laufieit m n T, = 10 s auf

änderungen der rheolo Eigenschaften sind auf

siert und 90 s gemischt. Danach wurde an dem so modifizierten sresen des Betons wahrend der Prüfungen zunickzuführen, Beton k.B. SVB 6-2 in den Bildern 8 und 9) erneut die PrUfserie die Werte dieser Serie nicht hinreichend geeignet Ynd, den im alten Rhythmus durchgeführt, fluss des Auslaufquerschnitts auf die Auslauizeit und das Sets

maß au bewerten. 5.3 Ermittlung der Frischbetoneigenschaften mit dem Auslaufkegel 5.3.1 Allgemeines Irn Folgenden wird stetivertrerend an den selbstverdichtenden Be- anfängliche Fließfähigkeit sowohl im Hinblick auf das Se tonen SVB 6 in der Kombination CEM I und Kalhtcinmehl und m& als auch aufdieTrichterauslauf7.eitzutÜck~nd~1gkfü SVU 9 in der Kombination CEM I und Flugasche die Ermittlung bleibende rheologische Eigenschaften. Dies kann wiedemm der Frischbetoneigcrischaften mit dem Auslauikegel dargesteUt. den Vefgleich der Werte für die Trichtcranslaufzrit und das

fließmaß am Anfang 53.2 Ermittlung der Frischbetoneigenschaffen von SV6 6 (T, = 9 s,T, = 10 s; sm,= 720 Die Bilder 8 und 9 seigcn die Fricchbetoneigensdiaften von SVB 6 veränderte sich in Abhängigkeit in drei hintereinander folgenden Pnifserien. In Bild 8 ist die jwei- ligen Kegels, während das Setz lige Auslaufzeit über dem verwendeten Auslauftrichter h.m. Aus- Nach Abschluss der Serie SVB

T = TrlchterauriaufzeR I V B i S C C 6 2 T = funnel flow time

=

30

0 -1 T e foo,m„ 80 70 60 IOO.,.

Durchrneirar des Alrrlaufkegeir ldiameter afcone [mm]

Bild 8: Veränderung der Auslaufzeit in Abhängigkeit vom Durch- messer der Ausiaufkegelr und zeitliche Entwicklung für SV5 6 Figure 8: Change in flow time as a functian of the diameter of the flow cone showhg the development with time for SCC 6 (anfang = rtaa; ende =end)

ner k e von weiteren 15 Minuten (75 min nach Herstellungsen- am Beton in der Seric SVB 6-3 wiederholt. Wirderum

vefiderten sich die rheologischen Eigenschaften des Betons nährend des Prüfzittaums kaum (T, = 13 8, T, = 15 s; sni, = 650

mm, = 640 mm). Ebciifds hatte der verwendete Auslaufquer- des jeweiligen Kegels kaum einen Einfluss auf das sich ergr-

bende Serzfließm&. ~ i e Serien SVB 6-2 und SVE 6-3 sind geeignet, um Aussagen

Austließverhdten d e s Betons in AbliXiigigkeit untenchiedli- ,.her Au~fließquerschnitte m treffen, da der Einfluss des Verarheit- barkeitsabfalls nahezu unterdrückt werden konnte.

5.3.3 Ermiitlung der Frischbetoneigenschaften von SVB 9 ~i~ ~ J d e r 11 und 12 zeigen dic Frischbrtoneigenschaften von SVB 9 für die drei wacheinander durchgeführten Prüfserien. In ~ i l d 11 ist die jeweilige AuslauEzeit über den, verwendeten Aus- laufhchter bzw. Auslautkegel aufgetragen. In Bild 12 sind die zu- gehöigen Serzfließmaße über den entsprechenden Auslaufdurch- messer dargesteUt.

Die Serie SVB 9-1 wurde unmittelbrr,nach dein Mischungsen- de duchgefuhrt. Der Vergleich der Trichtrrauslaufzciren und Setz- fließmaße zu Beginn und nach etwa 25 Minuten arn Ende der Se- rie ergibt einen überproportionalen Anstieg der Trichterauslaufieit (T, = 12 s,Tc = 19 s, s. Bild 11) sowie einen starkenAhlal1 des Setz- fließmaßes (sm, = 710 mm, sm, = 500 mm, s. Bild 12). Die Verän- derungen der rheologischen Eigenschaften sind, wie bereits bei Mischung SVB 6-1 beobachtet, auf eine Reagglomeration der Feinstoffe im Betan mrückzufiihren, sodass dic Werte dieser Serie

nicht geeignet sind, um den Einfluss des Auslaufquer- Schnitts auf die Auslaufzeit und das Srt.diei3maß zu bewerten.

E i e Fliehittelnachdosierung in Höhe von 0,4 M.-% v.z 30 Minuten nach Misdiungsende führte zur Srric SVB 9-2. Sie er- höhte die Fließfahigkeit sowohl im Hinblick auf das Sekfließmaß air auch auf die Trichterauslaufzeit und sorgte für gleich bleibende rheologische Eigenschaften. Dirs wird wiederum durch den Ver- gleich der Werte Fiir die Trichterxuslaufzeit und das Senfließmaß am Anfang und am Ende der Serie bestätigt (T, = 9 c, T, = 13 s; sm, = 770 mm,sm, = 780 mm). Die Ausiaufieit veränderte sich in Abhängigkeit des Auslaufquerschnitts des jeweiligen Kegels, wahrend das SctzfließmaR kaum beeinflusst wurde. Nach Ah- schluss der Serie SVB 9-2 wurden die Prühngcn nach einer Paux von weiteren 30 Minuten (90 min nach Hcrstellungsende) in der Serie SVB 9-3 wiederholt. Auch hier veränderten sich die rheolo- gischen Eigenschaften des Betons während des Priifzeiuaumes kaum (T,= I 2 s,T, = 16 s; sm, = 620 mm, sm. = 590 mm). Der ver- wendete Auslaufquerschnitt des jeweiligen Ke& hatte wie bei

40

s v s f scc 9-2 A SV0 / scc 9-3

Z 30 U

E .. 3 5 20 r e m - 3 10 4

Th, 100 „, 80 70 60 M 100., T.,

Durchmesser der Aurlaufkegelr Idiameter of cone lmml

Bild 11: Veranderung der Auslaufzeit in Abhangigkeit vom Durch- messer des Auslaufkegels und zeitliche Entwicklung fUr SVB 9 %Ire 71: Change in fiow time as a function of the diameter of the f l O ~ cone showing the development with trme for SCC 9

Bild 10: Ermittlung der Auiuslaufzeit und des Setzfließmaßes fur 5VB 6 mit dem Auslaufkegel und montlerier 60-mm- Auslaufdüse Figure 10: Determina- tion of the flow time and the slump flow for SCC 6 with the flow cone using the 60 mm outlet noule

SVB 9-2 wiederum kdum einen Einfluss auf das resultierende Setz- fießmaß

Die Serien SVB 9-2 und SVB 9-3 waren somit ebeidds p i g - net, um Aussaren zum Ausfießverhdren des Betons in Abhanpip-

~ ... hcii i i i ircrx.liic~.ll~~~I,cr .iiicil~i~L~ii~r~:h~.~rrr. ,U ir<.ri~.r.. .I1 ,ii:r l~i:

i1u.i J,, I'tr ~ i i > < ~ ~ r I > i r A ~ i t i ~ h f ~ i l l . ii.ihc.zii iiiirci:irii:kr ir,ciJci. L.i.l~rs.

6 Darstellunq der Ergebnisse Die ~rgebnisse-der ~rischhetonuntersuchun~en an den sechs Bcto- nen SVB 5 bis SVB 10 gern& Abschnitt 5 sind in Bild 13 zusam- mengehsst. Für die Aus&erning wurden die Serien verwendet, in denen kein relevanter Verarbeitbarkeitsahfail a u f m t Die Verindr- rungen der Auslaufzeitcn der verschiedenen Auslaufkegel im Ver- gleich zur Auslaufzeit des Trichters sind daher d r i n auf die unter- schiedlichen Querschnitte zuriickzufuhren.

E i d 13 zeigt die Auslaufzeiten der Kegd mit den Auslauf- durchmessern E0 mm. 70 mm und 60 mm über der Trichterm- laufzeit nach [Z] fur die untersuchten Betone. Es ergab sich in aUen F:Uen eine lineare Abhängigkeit zwischen der jcweiligcn Kegel- auslaufieit und der Trichter~uslaufzeit mit einem Bestimtheits- maß w n über 90 %.Während sich die Ausfließieiten der Auslauf- kegel mit einem Durchmesser von 80 mm und 70 mm untcrpro- p o r t i u d zur Trichterauslaufzeit verhielten, wies der Auslaufkegel mit dem Durchmesser von 60 mm ein leicht überproportionales Auslaufverhalten auf. Der Auslautkegel mit dem 50-mnl-Durch-

SVB / SCC 9-1 I SV6 / SCC 9-2

1 I

100.- 80 70 60 50 iOO.,.

Durchmesser der Aurlaufkegelr i diameter of Cone Imml

Bild 12: Veranderung des Setzfließmaßes in Abhangigkeit vom Durchrneser der Auslaufkeoels und zeitliche Enwirkluns für SV6 9 - Figure 12: Change in rlump flow as a function of the diameter of the flow cone rhowing the development with time for 5CC 9

beton [4/20041

0 70 20 30 40 Trichteraurlaufzeit I funnel f t ~ w Zirne T Ir1

Bild 13: Zusammenhang zwischen Trichteraurlaufzeit und Kege.aur- laufzeit in Abhjngigkeit vom Aurlaufquerschnitt fur alle untersuch- ten SV0 Figure 1 3 Relationship between V-funnel flow f h e and cone flow time as a funmon of the outlet cmss-sectim for all ICCs examined

messe1 besaß w a r emc lineare Abhanggk~it mit den Tnchteraus- laufieiten iür die untemrditen Betone Er fuhrte aber zu sehr ho hcn Audaufie~ten, die baupr&sch als ungmstig angrisehen wer- den konnsn. Daher wurde der 50-mm-Auslaufquerschn~tt aus der weiteren Betrachtung ausgenommen. Zucanlidi ist zu beachten, dass beriits bei dem 50-mm-Durchmesser d ~ e Siebliaie und die Bloeltierne1png des SV& emen E~nfluss auf die Kegelaushufieit ausuben konncn.

Aufgnind der U~ter~nchungsergebnisse wurde eur Kegel-Aus- laufquersdinitt mit einem Durchmesser von 63.5 mm berechnet, der zu einer nahezu direkten Korrcla.tion mit der Tr~chterauslauf- Zeit nach 121 fuhrte. Kid 14 zeigt die Ahhangcgkeit mischen den ermittelten Auslauizeiten mit emem Sreipgsmaß von 0,98 bei unem Bestimmtheitsmd! von rd 91 %

Fur d ~ r Untenuchungen wurde der Protow des Auslan&cgels mit einem T~nnschieber versehen, um mit emem Kegel bet kons- tantem Betonvolumen die verschiedenen Auslxufquerschnitre 2" untersuchen. Briuprakhsch erweist sich ein Trennschieber jedoch als nachteilig, sodass der endgultige Auslaufliege1 mit einer lacht zu handhabenden und reinigenden Klappe am Kegelauslauf ver-

40 d=63.5mrn t,= 0,9703 T

R a = 0,9139

* d = 63.5 rnm mit Wappen

. bffnung I apened wth

flap

,

0 10 20 30 40 Trichteraurlaufzeitl fonnel flow time T Ir1

Bild 15: Einfluss des ungehinderten Aurfließens aus dem Auslauf- kegel auf das Messergebnis Figure 15: Influsnce on the test remh of unrestrlded now fmm the flow cone

0 10 20 30 40

Tlichterauslaufieit / funnel flow trme TIrl I ll Figure 14. RalatiMshrp befween V-funnel Flow time and wne flow time wirh the 63.5 mm outlet nozzle

schlossen werden sollte. Bei den bisherigen Untersuch~n~p: rutschte d u Beton naiih dem Ziehen desTrennschiebers e Duse nach und floss dann aus Um den Einfluss des ,,Nachrut- xhens" auf die Auslaufieit zu ermitteln, wurde der Auslaufke mit dem Auslaufdiuchmesser von 63,5 mm zusanlich an der A lauf&se verschlossen Dann wurde der Sebvichter wre bis geschlossenem Schieber mit SVB b&Ut. Nnch Ziehen des bers konnte der Beton bei gleichem Pmfvolumen ui die duse fließen. Dandch wurde die Klappe gedffnet und die Ausla zeit gemessen Der Einiluss der Kiappenoffiiung wurde stich henarug mit SVB 7 unnrsucht. Die Ergebnisse sind in Bild 15 Auslaufzeiten ohne Klappenbffnung gebwnubergestelit, Epn m gebhcher Einfluss konnte nicht Festgesteilt werden

7 Zusammenfassung Zur Bcumiung der Verarbeitbatkat selbstverdichtender Betone fordert die lairzlich verabschiedete DAfStb-Richdinie „Selbstvei- dichtender Beton" L21 in der Ernpruhing, wjhrend der werkseige- nen Produkuonskontrolle des Herstellers und bei der Ubergabe dq Betons auf d u Bauswiie die Ermittlung des Setzfließindes und: der Trichterauslaufzeit nach [2] Dabei b m ~ t e t dre Ermittlung der Tnchterauslaufzeit bei der Ubcrgabe von SVB als ~ransportbetd unter Baustellenbedrngungen haufig Probleme Um den P d & wand bei der I)bugsbe wn sclbstwerdichtendem Beton als Trank portheton CU vereinfachan, wurde mit dem ,&I&&&" ein bau- ateiientaugliches Pnifgerat entwickelt, mit dem dre heiden maß- geblichen PniFNerte - Setztließmaß und Tricbuslaufiei t - zug Beschreibung der geforderten Frischbctoneigenschaftep1 eines Sm -Fließgrenze und Viskosirat - in einem einzigen Versuch zuver lassig ermittelt werden konnen

Bei dem Auslau&cgel wurde ein handelsuhhcher Sentrichief auf eine entsprechende Stativhalterung montiert und an d a Untersate uber einen Schieber verschlossen

i Die an det Unatrseite der Hdterung nngebrachte Auslaufdusa mit einem Auslaufdurilimessei vqn 63,s mm fiihrte in diesem ~ ; i U sowohl bei niedrigviskosen als auch bei hohernskoSU selbstwerdichtenden Betoncn z.i gleichen Auilmfieiten, wie i e mit dem bisherigen Aushftrichter nach [2] erzielt werden. Das glriclizenig gemessene Sennie&maß w d im vergleich zum herkommlichen Setztrichtcr nach [Z] durch d ~ e verjungte Form nicht beeinflusst.

Der Auslaufkegel stellt somrt eine Altanatlve zur Edt t lung der V1skwitat s~Ibstver&chtender Betone dar, die besonders bei der An- nahmepnibngsuf der Baustelle vortedhdft eingesetzt werden k a m

Dia,4~itoren dan4dn der Fwma Teit~i?&- Bluhin WFeuerhp~dt, Bm- &fUr dre Unterstulzung bei der Ii~r~t~liurrg der d~xlai@~gd5 Die ~ ~ ~ b ~ r g l l ~ $n?nlrnPn aus nntw ~r,neimh.ft&i/hib?~g~~dibaheii der F~ungrgemeinsrb@t Transpatt6eren e J f [IjTB)), Kizmp-Lrn@tt . U,,ddeiForichungs~nrC~t~tx der Zeme~zisndrdshie (FIZ), DussddorJdns durch die Arbritsgsmeinrch@ indust~ ieller For1i411ngrnereznzgurtgen

@F) mzt MstieLn der Gurrdmninr~teiirr~~~fir~ Wr16$chapgfevde?t unrd

Summary &er to assess the workabhty of sslf compacting ioncretes die

romndy issued DAfStb pidehnr "Self compacting coiicrcte" [2] requires the ilump flow and the V-hnnel flow time as defined in

[J] to be determmed in the imnal testing, durtng the intorriiil pro- duceon checks hy die producer and on dehvery of the ioncrete to

consvucndn site. ~ e t e r m n a t i o n of tiie V-funnel flow time d e n SCC 1s dehvered as ready-mixd concrete often causes prob- h s under construction site mndirions A piece of test equiiment in the form of the "Row cone*' that rs suitable for site conditions,

whch the two decisive trst values - slurnp flow arid V funncl flow time - for descrihing thc reqnired fresh concrete propertles of gn $CC -yuld velue nnd i~srosity - can be deternuned rdidlriy M

asuigle test, was developed in otder CO simplify tlie amountof test- ing when selfcompaaing concrete is dehvered da ready-mmd con- aete - The "flow cbne" is r nomal commerual $lump cone mounted

on an approprlate siippnrting stand and dosed off dt thc bot- tom by a slide

i The flow nazle with nn oudet diameter of 63 5 mm mdched to the unders~de of the support gives in this case thc same flow time5 as r h ~ s e obtained with the former flow hnnel a.; descrihcd m [2] both with low-viscosiry and with higher- v~siosity selfcornpacting coiicretes.

i The slump flow measured nt thc samt time is not dffected by the tapered ahape when compsred with the convciit~on~l sltmip cone as described in [2]

The ffow ione therefure represents an alternative way nf detcr- mining thc v~cos i ty of self compacting concretes that ian be used parucularly adva.~ritagcausly h r acceptence testrng on slte

The a~rthots uiauid Ii&e to- thanR Tesifng - BluAm C% Feuerherdt, Be~-lilr,pr thPir urrsirance rn t h e p r o d ~ ~ t ~ ~ i ~ gtbepaw ione The ~ ~ S U I I S iotirepam a joinr research p i q z d of tbe FFB (Ready-~nixed Co?firete Rrearch A s a c z , Kapp-Lrnt/orf, a n d f h FIZ (Raeilreb Inttrtutr of fhe Cement Ind~<si~y), Dfisseido$ tbat was rupperf8d hy the AzF (Feder6tim ofIndmtnaIReiearchAi~~natmn~) withfindsprowidrd by rhe Federn1 Mznrriry>r Erononz~c Affatrs

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