94 Spaltzugfestigkeit von Betonkörpern mit rechteckigem Querschnitt

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1 94 Spaltzugfestigkeit von Betonkörpern mit rechteckigem Querschnitt 94 Spaltzugfestigkeit von Betonkörpern mit rechteckigem Querschnitt A Wesen des Verfahrens Belastet man einen Betonprobekörper mit rechteckigem Querschnitt zwischen zwei gegenüberliegenden Linien über der Längsachse bis zum Bruch, so lässt sich aus der Höchstlast und den Abmessungen des Probekörpers die Spaltzugfestigkeit in N/mm 2 errechnen. B Prüfvorschrift DIN EN : Prüfung von Festbeton Teil 6: Spaltzugfestigkeit von Probekörpern C Geräte und Hilfsmittel Druckprüfmaschine nach DIN EN (Bild 94.3) Belastungsgeschwindigkeitsregler bzw. -vorgeber oder Stoppuhr Messschieber Haarlineal Fühlerlehre Waage, Wiegebereich 30 kg, Detail A Ablesegenauigkeit 10 g Lastverteilungsstreifen (je Versuch zwei), Breite (15 ± 1) mm, Dicke (4 ± 1) mm, Dichte > 900 kg/m³, alternativ Rundstab Ø = (16 ± 0,5) mm Zwischenstücke, gekrümmt, freigestellt (Bild 94.1) Zentriervorrichtung (Bild 94.2) Handfeger d/2 d/2 d/2 R=75 Detail A Detail A a) Betonwürfel b) Betonbalken mit Bruchkante Maße [mm] Bild 94.1: Versuchsaufbau mit Zwischenstücken an rechteckigen Probekörpern t = 4 ± 1 20 a = 15 ± 1 Lastverteilungsstahl Lastverteilungsstreifen 453

2 D Durchführung Belastungskörper aus Stahl R=75 40 Segment kann ausgerichtet werden 20 a Hartfaserstreifen Maße [mm] Maße in Milimeter Bild 94.2: Zentriervorrichtung für rechteckige Probekörper D Durchführung 1 Falls Probekörper in Wasser gelagert wurde, mit feuchtem Tuch Wasserfilm entfernen. 2 Belastungslinien genau gegenüberliegend mit Bleistift markieren, Linien an den Stirnseiten verbinden, sodass Belastungsebene bei der Prüfung kontrolliert werden kann. Der Abstand vom Probekörperende muss mindestens der halben Probekörperhöhe entsprechen. 3 Mit Haarlineal und Fühlerlehre überprüfen, ob Belastungslinien keine größere Abweichung als 0,2 mm aufweisen. Unebene Oberflächen oder Winkelabweichungen durch Abschleifen oder Sägen korrigieren. 4 Probekörperbreite b oder -länge l an drei Stellen auf 1 mm genau mit Messschieber messen und Mittelwert errechnen und notieren. Es wird das Maß der Flächen genommen, die belastet werden. 5 Probekörperhöhe d an drei Stellen auf 1 mm genau mit Messschieber messen und Mittelwert errechnen und notieren. Bild 94.3: Kombinierte Druck-Biegeprüfanlage für Zement- und Betonprüfung, Servoregelung, Mikroprozessorsteuerung, Klasse 1 454

3 94 Spaltzugfestigkeit von Betonkörpern mit rechteckigem Querschnitt 6 Zentriergerät mittig in Prüfmaschine einsetzen, anderenfalls Mittellinie der Druckplatte mit Bleistift o.ä. kennzeichnen. 7 Gekrümmtes Zwischenstück (Bild 94.1) auf Mittellinie der Druckplatte legen. 8 Zwei Lastverteilungsstreifen mit etwas größerer Länge als Probekörperlänge zuschneiden oder Zentriervorrichtung verwenden (Bild 94.2). 9 Probekörper auf gekrümmtes Zwischenstück mit Streifen legen. Die Fläche des Probekörpers, die beim Betonieren oben gelegen hat, darf nicht belastet werden. Gegebenenfalls überstehendes längeres Balkenende in geeigneter Weise abstützen. 10 Oberen Lastverteilungsstreifen so auflegen, dass beide Streifen genau über einander liegen. 11 Gekrümmtes Zwischenstück auf oberen Lastverteilungsstreifen legen. Die Streifenlast muss in ganzer Breite des Probekörpers wirken. 12 Prüfmaschine für erforderlichen Messbereich einrichten. 13 Kolben etwas herausfahren, Nullpunkt der Skala kontrollieren, Schleppzeiger an Lastzeiger anlegen. Bei Digitalanzeige ist dies nicht notwendig. 14 Erforderliche Laststufe (Spannungszunahme von 0,04 N/(mm 2 s) bis 0,06 N/(mm 2 s)) nach Gleichung 94.1 berechnen und einstellen. p R = s l d [N/s] 2 Hierin bedeuten: R Laststufe in N/s l Länge (oder Breite b) des Probekörpers in mm d Höhe des Probekörpers in mm s Belastungsgeschwindigkeit in N/(mm 2 s) (94.1) 15 Druckplatten langsam kraftschlüssig an Probekörper heranfahren und Grundlast aufbringen (max. 20% der erwarteten Bruchlast). 16 Vorgegebene Belastungsgeschwindigkeit mit Stoppuhr oder Belastungsgeschwindigkeitsregler bzw. -vorgeber kontrollieren und Probe bis zum Bruch belasten (Bild 94.3). 17 Höchstlast F notieren. 18 Berechnung der Spaltzugfestigkeit f ct nach Gleichung 94.2 vornehmen: 2 F f ct = [N/mm²] oder [MPa] p l d Hierin bedeuten: f ct Spaltzugfestigkeit in N/mm² oder MPa F Höchstlast in N l Länge (oder Breite b) des Probekörpers in mm d Höhe des Probekörpers in mm 19 Ergebnis auf 0,05 N/mm 2 gerundet angeben. (94.2) 455

4 F Rechenbeispiel E Beurteilung Würfel ergeben eine um etwa 10% höhere Spaltzugfestigkeit als Zylinder. Als Referenzverfahren gilt die Prüfung an zylindrischen Probekörpern mit einem Durchmesser von mm und einer Länge von 300 mm. F Rechenbeispiel Bei der Spaltzugfestigkeitsprüfung an Balkenrückständen aus der Biegezugprüfung mit einem Querschnitt von mm x mm im Alter von 28 Tagen werden die in Tabelle 94.1 angegebenen Werte ermittelt: Tabelle 94.1: Spaltzugfestigkeitsprüfung Probekörper Höhe d [mm] Länge l [mm] Höchstlast F [kn] Balken 1 Balken 2 Balken Die Spaltzugfestigkeit für Balken 1 errechnet sich nach Gleichung 94.2: f ct = 1000 = 3,17 N/mm², gerundet 3,15 N/mm² p Die Spaltzugfestigkeiten für Probekörper 2 und 3 werden in gleicher Weise berechnet und betragen 3,35 N/mm² und 3,25 N/mm². Das Mittel aus den drei Werten beträgt: f ct,m = 3,25 N/mm². Bild 94.4: Spaltvorrichtung für rechteckige Querschnitte 456

5 94 Spaltzugfestigkeit von Betonkörpern mit rechteckigem Querschnitt G Besondere Fehlermöglichkeiten / Hinweise 1 Zur Vermeidung von Oberflächenspannungen sollten die Probekörper bis zur Prüfung in Wasser gelagert werden. 2 Ablesung im falschen Messbereich 3 Ungeeigneter Messbereich, z.b. Höchstlast beträgt weniger als ein Zehntel des Messbereichs 4 Lastlinien liegen nicht senkrecht übereinander. H Prüfbericht 1 Hinweis auf angewandte Norm 2 Name und Adresse des Prüflaboratoriums 3 Bezeichnung des Probekörpers 4 Datum der Prüfung, Alter des Probekörpers 5 Zustand des Probekörpers bei Lagerungsbeginn 6 Maße l (oder b), d (Mittelwerte) 7 Feuchte der Probekörperoberfläche bei Prüfung 8 Ggf. verwendete Laststufe 9 Aufgebrachte Höchstlast in kn 10 Spaltzugfestigkeit auf 0,05 MPa (N/mm²) 11 Erscheinungsbild der Bruchstellenoberfläche (falls ungewöhnlich) 12 Eventuelle Abweichungen von den Festlegungen, Besonderheiten 13 Ort, Datum, Prüfer 457

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