Arbeitsunterlagen für das Baustofftechnologie-Praktikum. Gesteinskörnung für Beton und Mörtel

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1 Arbeitsunterlagen für das Baustofftechnologie-Praktikum Gesteinskörnung für Beton und Mörtel 0 Deckblatt Aufgabenstellung 2 Prüfvorschriften 3 Anleitung zur Prüfungsdurchführung 4 Literaturhinweise 5 Auswertungsblätter FB 3: Bauingenieurwesen erhard.gunkler@hs-owl.de Emilienstraße 45 Tel.: 0523 / Detmold Fax: 0523 / Seite von

2 Aufgabenstellung Im Rahmen des Praktikums Gesteinskörnung für Beton und Mörtel sind materialprüftechnische Untersuchungen zur Kornrohdichte und zur Oberflächenfeuchte von Gesteinskörnungen mit dichtem Gefüge durchzuführen. Des Weiteren ist aus verschiedenen Lieferkörnungen vorgegebner Kornfraktionen ein Korngemisch für eine Betonrezeptur zu entwerfen, deren Zusammensetzung aus einer vorgegebenen Regelsieblinie resultiert. Das Ergebnis ist durch Kontrollsiebung zu überprüfen. Im Einzelnen sind zu bestimmen: Teil A: Bestimmung von Kennwerten einer vorliegenden Lieferkörnung. Kornrohdichte 2. Oberflächenfeuchte 3. Korngrößenverteilung Teil B: Entwurf eines Gesteinskörnungsgemisches. Rechnerische Bestimmung der Kornzusammensetzung eines vorgegebenen Gesteinskörnungsgemisches 2. Überprüfung der rechnerisch bestimmten Kornzusammensetzung durch Siebung Für die Protokollierung und Auswertung der Prüfergebnisse sind die beigefügten Auswertungsblätter zu verwenden. Einzelwerte sind dokumentenecht, lesbar und nachvollziehbar aufzuzeichnen. Es ist ein Prüfbericht anzufertigen, der u. a. die bearbeiteten Auswertungsblätter als Anlage enthält. Der Prüfbericht ist wie folgt zu gliedern: o Deckblatt o Vorgang o Durchführung der Materialprüfungen o Prüfergebnisse Darstellung und Auswertung o Zusammenfassung o Literaturverzeichnis und Prüfvorschrift o Anlagen Darüber hinaus gelten die Vorgaben der Prüfvorschriften zum Umfang des Prüfberichtes. Die Darstellungsqualität ist Kriterium für die Beurteilung des Prüfberichtes. Die wiederholte Vorlage des Prüfberichtes ist nicht möglich. Seite 2 von

3 Zu verwendende Korngruppen der Lieferkörnung -- Lieferkörnung Teil A 0/4 4/8 8/6 6/32 Aufgabe Zu entwerfendes Gesteinskörnungsgemisch Regelsieblinien- Ziel- Korndurchmesser bereich gemisch 0,25 0, (A6) (B6) (A32) (B32) ) wird nach der Vorbesprechung durch Ankreuzung ausgewählt Aufgabe ) 2 Prüfvorschriften Kornrohdichte von Gesteinskörnungen mit dichtem Gefüge gemäß Thaulow-Verfahren ; Prüfverfahren nicht genormt. Oberflächenfeuchte von Gesteinskörnung mit dichtem Gefüge gemäß Thaulow-Verfahren ; Prüfverfahren nicht genormt DIN 4226-:200-07: DIN EN 933-:997-0: DIN EN 933-2:996-0: Gesteinskörnung für Beton und Mörtel - Teil: Normale und schwere Gesteinskörnung Prüfverfahren für geometrische Eigenschaften von Gesteinskörnungen - Teil: Bestimmung der Korngrößenverteilung - Siebverfahren Prüfverfahren für geometrische Eigenschaften von Gesteinskörnungen Teil2: Bestimmung der Korngrößenverteilung Analysensiebe, Nennmaße der Sieböffnungen Seite 3 von

4 3 Anleitung zur Durchführung der Prüfung Bemerkung: Bei den nachfolgenden Ausführungen handelt es sich nicht um eine detaillierte Prüfanweisung, die das Studium der entsprechenden Prüfnormen ersetzt. Teil A: 3.. Bestimmung der Kornrohdichte von Gesteinskörnung mit dichtem Gefüge (Taulow-Verfahren) Zur Versuchsdurchführung sind 6,00 kg kernfeuchte oberflächentrockene Gesteinskörnung aus vorhandener Lieferkörnung abzuwiegen (m g,k ). Auf eine Waage sind ein Messtopf und eine durchsichtige Platte zu stellen. Die Anzeige der Waage ist auf den Nullwert abzugleichen. Anschließend wird der Messtopf mit Wasser gefüllt und die Platte über den Rand des Messtopfs geschoben. Hierbei ist zu beachten, dass der Messtopf luftblasenfrei gefüllt ist und überlaufendes Wasser entfernt wird. Die Masse des mit Wasser gefüllten Messtopfes ist einschließlich der Platte auf 0,0 kg zu ermitteln (m w ). Nun wird die kernfeuchte oberflächentrockene Gesteinskörnung in den Messtopf gefüllt und mit einem Stab so lange durchgerührt, bis das Gemisch luftblasenfrei ist. Der Messtopf ist erneut luftblasenfrei mit der durchsichtigen Platte abzudecken (überlaufendes Wasser entfernen) und zu wiegen (m q ). Anschließend wird das Wasser vorsichtig abgegossen und die Probe bei (0 ± 5) C getrocknet und ihre Trockenmasse (m g,od ) ermittelt. Danach ist die Kornrohdichte ϕ g,od der Gesteinskörnung zu bestimmen (s. 2. Auswertungsblatt) Bestimmung der Oberflächenfeuchte von Gesteinskörnung mit dichtem Gefüge (Taulow-Verfahren) Zur Versuchsdurchführung sind 6,00 kg kernfeuchte oberflächentrockene (m g,k ) und 6,00 kg feuchte (m g,h ) Gesteinskörnung aus vorhandener Lieferkörnung abzuwiegen. Auf einer Waage sind ein Messtopf und eine durchsichtige Platte zu stellen. Der Messtopf ist nun mit Wasser zu füllen und die durchsichtige Platte ist über den Rand des Messtopfes zu schieben. Der Messtopf soll hierbei luftblasenfrei gefüllt sein. Überlaufenes Wasser muss entfernt werden. Die Masse (W) des mit Wasser gefüllten Messtopfes ist inklusive der Platte auf 0,0 kg zu ermitteln. Anschließend ist die kernfeuchte oberflächentrockene Gesteinskörnung in den Messtopf einzufüllen und mit einem Rührstab so lange durchzurühren, bis das Korngemisch luftblasenfrei ist. Der Messtopf wird wieder luftblasenfrei mit der Platte abgedeckt (überlaufenes Wasser entfernen) und gewogen (M ). Der Messtopf wird jetzt entleert und erneut mit Wasser gefüllt. Analog zum vorherigen Versuchsablauf ist nun die feuchte Gesteinskörnung in den Messtopf einzufüllen und die Platte über den Messtopfrand zu schieben (überlaufenes Wasser entfernen). Durch eine erneute Wägung des Messtopfes inklusive Wasser, feuchter Gesteinskörnung und Platte erhält man die Masse (M 2 ). Im Anschluss ist die Oberflächenfeuchte (h g,o ) der Gesteinskörnung zu ermitteln (s. 3. Auswertungsblatt) 3.3. Bestimmung der Korngrößenverteilung (DIN EN 933-: 997-0): Zur Versuchsdurchführung sind Proben von Gesteinskörnung, gemäß Abschnitt 6, zu verwenden, deren Masse größer ist, als der von der maximalen Korngröße D abhängige Wert nach Tabelle, (Bemerkung: Sämtliche Angaben zu Abschnitten und Tabellen beziehen sich auf DIN EN 933-). Diese Messprobe ist bei einer Seite 4 von

5 Temperatur von (0 ± 5) C bis zur Massenkonstanz zu trocknen, abkühlen zu lassen, zu wägen und anschließend als M zu notieren. Nach Abschnitt 7. ist die in ein 8l Messtopf gefüllte und mit Wasser überdeckte Gesteinskörnung durchzurühren, um eine vollständige Trennung und Aufschlämmung der Feinbestandteile zu erreichen. Das 63 µm- Analysesieb wird von beiden Seiten mit Wasser benetzt und ein Schutzsieb darüber aufgesetzt. Der Inhalt des Messtopfs ist nun auf das Schutzsieb zu schütten, wobei die Aufschlämmung die Analysesiebe durchströmt und abfließt bzw. in einem Behältnis aufgefangen wird. Der Vorgang ist so lange zu wiederholen, bis das aus dem 63 µm - Analysesieb fließende Wasser klar ist. Der auf dem 63 µm - Analysesieb verbliebene Rückstand ist bis zur Massenkonstanz zu trocknen, abkühlen zu lassen, zu wägen und als M 2 zu notieren. Nun wird das gewaschene und getrocknete Material gemäß Abschnitt 7.2 in den Siebturm geschüttet. Der Aufbau des Siebturms ist Abschnitt 7.2 zu entnehmen, wobei Anmerkung zu berücksichtigen ist. Nachdem die Siebung durchgeführt wurde, werden die einzelnen Analysesiebe nacheinander von oben nach unten abgenommen und unter Verwendung einer Abdeckung und Unterlage von Hand nachgesiebt. Es ist darauf zu achten, dass hierbei kein Probenmaterial verloren geht. Die sich auf den einzelnen Analysesieben befindenden Rückstande sind nach Abschnitt 7.3 zu wägen und ihre Masse auf % gerundet als zu notieren. In der Auffangschale vorhandenes Siebgut ist ebenfalls zu wägen und seine Masse P zu notieren. Gemäß Abschnitt 8. ist die Masse der Rückstande R i in Prozent bezogen auf die ursprünglichen Trockenmasse M zu berechnen. Der Durchgang durch jedes Analysesieb (ohne Berücksichtigung des 63 µm - Analysesiebes) wird als Summe des Durchganges bezogen auf die ursprüngliche Trockenmasse M bestimmt. Die Ergebnisse sind gemäß Abschnitt 4 als Kornverteilungskurve im Vordruck nach Anhang A graphisch darzustellen. Zusätzlich ist der Durchgang von Feinanteilen f durch das 63 µm - Analysesieb zu bestimmen. Teil B: 3.4. Rechnerische Bestimmung der Kornzusammensetzung eines Gesteinskörnungsgemisches: Es ist ein Gesteinskörnungsgemisch für eine Betonrezeptur zu entwerfen, dessen Zusammensetzung sich gemäß Aufgabenstellung an den Regelsieblinien orientiert. Die Vorgehensweise ist im Vorlesungsskriptum, Kapitel Gesteinskörnungen für Beton und Mörtel, Abschnitt: 3: Kornzusammensetzung des Zuschlaggemisches für Normalbeton zu entnehmen Überprüfung der rechnerischen bestimmten Kornzusammensetzung durch Siebung: Die rechnerische Bestimmung der Kornzusammensetzung eines Gesteinskörnungsgemisches ist analog zu Teil A/Punkt 3. der Anleitung zur Durchführung der Prüfung zu überprüfen. Die Überprüfung ist in Form einer Siebung und deren Auswertung gemäß DIN EN 933-: vorzunehmen. 4. Literatur - Scholz/Hiese, Baustoffkenntnisse, 6. Auflage, Werner Verlag, Düsseldorf, Iken/ Hans W., Handbuch der Betonprüfung-Anleitung und Beispiele, 5.Auflage, Verlag Bau + Technik, Düsseldorf, 2003 Seite 5 von

6 . Auswertungsblatt Name/Vorname.... Matr.-Nr Semester/Gruppe:.../... Abgabe-Datum:... Arbeitsthema: Ermittlung der Kornrohdichte und der Oberflächenfeuchte von Gesteinskörnungen nach Thaulow-Verfahren sowie Bestimmung von Kornverteilungskurven verschiedener Lieferkörnungen. Versuchsmaterial: Prüfungsumfang: Teil A:. Kornrohdichte 2. Oberflächenfeuchte 3. Kornzusammensetzung Teil B:. Rechnerische Bestimmung der Kornzusammensetzung eines vorgegebenen Gesteinskörnungsgemisches 2. Überprüfung der rechnerisch bestimmten Kornzusammensetzung durch Siebung Seite 6 von

7 2. Auswertungsblatt Teil A: Teilversuch Nr.: Kornrohdichte von Gesteinskörnungen mit dichtem Gefüge der Lieferkörnung Versuchsbeschreibung: gemäß Thaulow-Verfahren Versuchsgeräte: siehe Thaulow-Verfahren Abweichungen:... Lieferkörnung:... Probe m g.k m w m q m g.od ϕ g,od [kg/dm³] Mittelwert: Richtwerte: Formel: ϕ g,od= m g, k m + m g, od w m q Statistik: Mittelwerte: Kleinster Einzelwert: Seite 7 von

8 3. Auswertungsblatt Teil A: Teilversuch Nr.: 2 Oberflächenfeuchte von Geisteinskörnungen mit dichtem Gefüge Versuchsbeschreibung: gemäß Thaulow-Verfahren Versuchsgeräte: siehe Taulow-Verfahren Abweichungen:... Lieferkörnung:... Probe m g.k m g,h W M M 2 h g,o [Masse-%] Mittelwert: Richtwerte: M 2 W Formel: h g,o = 00 M W Statistik: Mittelwerte: Kleinster Einzelwert: Seite 8 von

9 4. Auswertungsblatt Teil A: Teilversuch Nr.: 3 Bestimmung der Korngrößenverteilung der Liegerkörnung Versuchsbeschreibung: Verfahren nach DIN EN 933-:997-0 Versuchsgeräte: siehe DIN EN 933-:997-0, Abschnitt 5 Abweichungen:... Lieferkörnung:... M M 2 M -M 2 Sieb-Öffnungsweite [mm] Masse des Rückstandes R i Anteil des Rückstandes (R i /M )x00 Summe der Durchgänge 00-((R i /M )x00) Material in der Auffangschale: P ( M M 2 ) + P Feinanteil: f = 00 M Seite 9 von

10 5. Auswertungsblatt Teil B: Teilversuch Nr.: 4 Versuchsbeschreibung: Rechnerische Bestimmung der Kornzusammensetzung eines Gesteinskörnungsgemisches Verfahren nach Vorlesungsskriptum Siebweite [mm] 0,25 0, Lieferkorngruppe Siebdurchgang a i,j [Vol.-%] 0/4 2 4/8 3 8/6 4 6/32 Sollwerte Siebweite [mm] 0,25 0, Siebdurchgang Siebweite [mm] 0,25 0, Lieferkorngruppe Anteil x i ai,j x i [Vol.-%] 00 0/4 2 4/8 3 8/6 4 6/32 Summe (IST-Sieblinie) 00 Erhöhung/Abminderung der Anteile x i Siebweite [mm] 0,25 0, Anteil Lieferkorngruppe x i ai,j x i [Vol.-%] 00 0/4 2 4/8 3 8/6 4 6/32 Neue Summe 00 Seite 0 von

11 6. Auswertungsblatt Teil B: Teilversuch Nr.: 5 Überprüfung des entworfenen Kornzusammensetzung durch Siebung Versuchsbeschreibung: Verfahren nach DIN EN 933-:997-0 Versuchsgeräte: siehe DIN EN 933-:997-0, Abschnitt 5 Abweichungen:... Lieferkörnung:... M M 2 M -M 2 Sieb-Öffnungsweite [mm] Masse des Rückstandes R i Anteil des Rückstandes (R i /M )x00 Summe der Durchgänge 00-((R i /M )x00) Material in der Auffangschale: P ( M M 2 ) + P Feinanteil: f = 00 M Seite von