Die Festigkeit des Mörtels

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2 EIDGENÖSSISCHE MATERIALPRÜFUNGSANSTALT AN DER E. T, H. IN ZÜRICH LABORATOIRE FEDERAL D'ESSAI DES MATERIAUX ANNEXE A L'ECOLE POLYTECHNIQUE DE ZURICH Diskussionsbericht No 7 Die Festigkeit des Mörtels und des Betons La resistance des mortiers et betons Beilage : Anleitung zur Vorausbestimmung der Würfel-Druckfestigkeit von Mörtel und Beton nach R. Feret ZURICH, Dezember 1925

3 S(aumauer Schräh Kraftwerk Wäggital A.-G. Erstellt durch die Firmen Ed. Züblin & Cie. A.-G. und H. Haff-Flallei, Zürich. Bauleitung Kiaffweik Wiiggifal A.-G.

4 Teilnehmerliste: R, Zurlinden, Aarau A. Keller, Zürich E, Lehmann, E. M. P. A., Zürich Ing. 0. A. Lauss, Zürich Ed. Stadelmann. E, M. P. A., Zürich Ing. Ed. Locher, Zürich Ernst Sclimidheiny, Holderbanlc E, Stücheli, Zürich Heinrich Thomann, Zürich H, Aeberhard, Thun Chatelani, Zürich Hans Herren, Olten F, Meyer, Zürich Christen Ostenfeld, Zürich H. Frey, Wildegg Ing. P, Haller, Zürich Prof. C. Andreae, Zürich F. Weilenmann, Zürich Ferd. Richner, Aarau Obering. Grünhut, Zürich H. Mooser, Unterterzen Ing, A. Meyer, Zürich L, Bösch, Zürich Rob. Gsell-Heldt, Basel Emil Schalch, Schaffhausen Ing, J, Bolliger, Zürich Alb. Scheuch, Schaffhausen H. Bircher, Brugg Ad, Heer, Zürich Ing. P, J, Bener, Chur Ing. R, Maillart, Genf Ing, E. Fröhlich, Basel H. Nipkow, Zürich Ing. 0. Ziegler, Basel A. Stucky, Basel Dr. Ing. Arnold Ith, Zürich Prof. A. Paris, Lausanne H. Hartmann, Unterengstringen F. A. von Moos, Luzern F, Fritzsche, Zürich Fr. Zuber, Bern W, Wachs, Zürich Ing. A. Alder, Bern A, Hofmann, Wattwil (St. Gallen) 0. Schwegler, Zürich Jean Pozzi, Wattwil (St. Gallen) K. F, Breitensteiii, Nidau (Bern) Hans Hunziker, Brugg Ing. K. Schmid, Nidau (Bern) Ed, Arbenz, Zürich Fr, Lehmann, E. M. P. A., Zürich Hans Hunziker, Berri Dr, Brunner, Luzern - Zürich A, Acatos, Zürich Ing. Th. Luchsinger, Glarus J, Baumgartner, Frauenfeld H. Nater, S. B. B., Bern Eigenmann, Frauenfeld W, Heller, Bern C, Ringeer, Zürich Dip1,-Ing, K. Blattner, Zürich W, Vuilleumier, Zürich 0. Schubert, Urdorf E, Rathgeb, Oerlikon Prof. Dr. A. Rohn, Züricli P. Lüdin, Bern Dir. E, Thomann, Baden G, Mathys, Zürich Ing, H. Nydegger, S. B. B., Bern Ad. Heer, Zürich Paul Rühl, Zürich Dr. Frieder, Bern Dr. H. Borel, St. Sulpice Bersinger, Bern Ing, Hans Studer, Küsnacht (Zürich) Alfr, Frick, Zürich Ing, J. Wolf, S. B. B., Amsteg Emil Scheifele, ICilchberg Ing. J. Ainmann, Zürich Ing, Anton Eichinger, Zagreb Ing, C. Bryner, Zürich Hans Steffen, E. M, P. A., Zürich Ing. A, Zwygart, Baden E. Lais, Baden Krause, Innertkirchen Ing. Chopard, Zürich Bindschädler, Basel M. Wildhuber, St. Gallen Ing, Walter Ziegler, Zürich Hch. Gysin, Zug Dr. Bendel, Zürich L, Sirnmen, Zürich Hebting, Zürich Dr, J, Friedli, E. M. P. A., Zürich Fietz, Küsnacht (Zürich) K. Jenny, Zürich Gugler, N. 0, K., Baden Rud, Meyer, St. Gallen W. Bomer, Wallenstadt Ing. A. Staub, Zürich E. Meyer, B. K. W., Bern Ing. W, Luder, Solotl~rlr~i Prof. P. Schmid, Zürich S, Suter, Dietikon Dr. E. Honegger, Zürich M, Stahel, Zürich Vorsitz: Prof. Dr. M. RoS. Protokoll: Ing, K. Guler.

5 Die Festigkeit des Mörtels und des Betons. Bericht erstattet von Prof. Dr. Ing. h. C. M. RoS, Direktor der E. M. P. A. Mörtel und Beton, künstlich hergestellte Körper von steinartiger Beschaffenheit, weisen ihrem Aufbau nach keinen grundsätzlichen Unterschied auf. Beide bestehen aus dem aktiven Stoff, dem Zement rind den inerten Füllstoffen, Sand und Wasser beim Mörtel, Sand, Kies und Wasser beim Beton. Bei Versuchen jedoch zeigen Mörtelkörper, infolge gleichmässigerer Gefügebeschaffenheit, ein regelmässigeres Verhalten; sie weisen geringere Streuungen auf als die heterogeneren Betonkörper, Von den bautechnisch wichtigsten Eigenschaften der Mörtel- und Betonkörper sollen die Druckfestigkeit und die Druckelastizität Gegenstand dieses Berichtes sein, während die Zugfestigkeit, die Zugelastizität, das Schwinden, die Dichtigkeit, die Säure-, Frost- und Wetterbeständigkeit späteren Mitteilungen vorbehalten bleiben. Die Druckfestigkeit und die Druckelastizitlif der Mörtel- bezw. Betonkörper hängen ab von: 1. der Qualität des Zementes (Normenprobe); 2. der Menge des Zementes in der Raumeinheit des Mörtel- bezw. Betonkörpers (Zeinentdosierung); 3. der geologisch-petrographischen und chemischen Beschaffenheit des Sand- und Kiesmaterials; 4, der granulometrischen Zusammensetzung, insbesondere von dem gegemeitigen Mischungsverhältnis von Sand : Kies (Korngrösse und Mischung); 5. der Menge des Anmachwassers, d. h. der Konsistenz, welche als erdfeucht (Stampfbeton), plastisch (Eisenbeton), giessfähig (Gussbeton), charakterisiert wird; 6. von der Art der Aufbereitung (von Hand oder inaschinell mehr oder weniger gut durchgemischt) ; 7. von der Güte der Verarbeitung an Ort und Stelle (grössere oder kleinere Menge von Hohlräumen und Luftporen) ; 8. von der Lagerungsart, welche als Wasser-, Luftoder kombinierte Lagerung erfolgen kann; 9. vom Alter, Die Einflüsse der verschiedenen Temperaturen während der Erzeugung (Verzögerung und Beschleunigung der Abbindezeiten, Abbindewärme) und der Temperaturschwankungen auf die fertig erstellten Betonkörper (Frost und Sonnenbestrahlung) sollen später, bei der Besprechung der Frost- und Wetterbeständigkeit, gewürdigt werden. Die Ergebnisse der Würfeldruckfestigkeiten von mit gleicliwertigen Zementmarken erzeugten Betonkörpern, in1 Alter von 28 Tagen, von verschiedenen Baustellen der E. M. P. A zur Erprobung zugestellt, sind auf Abb. 1 dargestellt. Die Festigkeitswerte schwanken in weiten Grenzen. Beachtet man jedoch, dass jeder der unter 1 bis 9 aufgezählten Faktoren flr sich bereits einen mehr oder weniger ausgesprochenen Einfluss auf die Druckfestigkeit ausübt, und dass sich diese Einzeleinflüsse in ihrer Kombination zu verstärken vermögen, so ist die starke Streuung nicht überraschend. Die Abb. 2 zeigt die Streuung der Würfeldruckfestigkeiten eines inaschinell gemischten Betons der gleichen Baustelle, unter gleichen klimatischen Verhältnissen erzeugt, im Alter von 28 Tagen, bei welchen stets die gleiche Zemen tmarke, die gleiche Zementdosierung, das gleiche Mischungsverhältnis von Sand zu Kies, die gleiche plastische Konsistenz und die gleiche Lagerungsart verwendet wurden. Die Ursache der Streuung liegt in der unvermeidlichen Schwankung der Normenfestigkeiten des Zementes selbst und insbesondere in der Veränderlichkeit der granulometrischen Zusammensetzung des Sand- und Kiesinaterials und der Güte der Verarbeitung (Poren). Die Festigkeitsergebnisse von Parallelversuchen an der E. M. P. A. ausgeführt, zeigen naturgemäss weitaus geringere Schwankungen (Abb. 1 und 3). Solchen Laboratoriuinsversuchen, mit Körpern, welche in der E. M. P. A erzeugt werden, wird oft seitens der Praxis vorgehalten, nur theoretischen Wert zu besitzen, da die Bedingungen zur Erzielung hoher Festigkeiten im Laboratorium besser als in der Baupraxis erfüllt werden können und daher für die Beurteilung der Güte des Betons einer Baustelle nicht als Maßstab herangezogen werden dürfen (Abb. 4 und 5), Abgesehen von einem aus technischen Gründen nicht wettzuschlagenden und daher praktisch begründeten Spielraum sind solche Einwendungen nur dann berechtigt, wenn die Bautechnik nur wenig Wert auf die Beachtung der eingangs erwähnten Punkte 1-9 legt. Einer solchen Auffassung können wir heute, wo die Bestrebungen der Zementindustrie und der Baupraxis der massiven Bauweisen mit Recht auf höhere zulässige Spannungswerte für Beton- und Eisenbetonbauwerke abzielen, nicht beipflichten.

6 In der so wichtigen Frage der zweckdienlichsten Betonherstellung und grösstmöglichen Druckfestigkeit sind im Verlaufe der letzten 30 Jahre viele Untersuchungen angestellt worden, von welchen als die wichtigsten zu nennen wären diejenigen von Ing, Feref I), Boulogne-sur-Mer, , Ing. Fuller & Thompson 7, New York, 1907, Ing. Abrams 7, Chicago, , Ing. Talbot "), New York, 1921, Ing. Graf 7, Stuttgart, 1923, der Schweiz. Gussbeton-Kommission '), 1925 und Ing, J. Bolomey '), Die von Ing. R. Feret, Direktor des Laboratoire des Ponts et Chausskes, Boulogne s. M., aufgestellte Beziehung : hat sich bis jetzt als die zutreffendste erwiesen (Abb. 6). Sie ist ganz allgemein gefasst, weist einen sehr einfachen und wissenschaftlichen Aufbau auf und besagt, dass die Mörtel- bezw. Betonfestigkeit eine Funktion der absoluten Volumina des Zementes und des Kies- und Sandmaterials in der Volumeneinheit des Mörtels bezw. des Betons ist. Die Feret-Formel ist die einzige, welche die Beziehungen zwischen den Volumenverhältnissen der einzelnen Aggregate des Mörtels oder Betons berücksichtigt und jeden gewünschten Aufschluss gibt; sie dürfte durch die unter Prof. Dr. F. Schüle ') in Zürich begonnenen und nun fortgesetzten Untersuchungen eine grössere und allgemeinere Bedeutung erhalten '). ßd ist die Würfeldruckfestigkeit des Märtels bzw. Betons in kg/cm2 für eine bestimmte Zementinarke in einem bestimmten Alter und für eine gewisse Lagerungsart (Luft-, Wasser-, kombinierte Lagerung), Volumeneinheit = 1 = C + s + W + p. C bedeutet das absolute Volumen vom Zement in der Volumeneinheit des Mörtels oder Betons; (1 - s) der Unterschied zwischen dieser Volumeneinheit des frisch angemachten Mörtels bzw, Betons und dem absoluten Volumen von Sand bezw, Kies und Sand in dieser Einheit; W absolutes Volumen des Wassers in der Volumeneinheit; p absolutes Volumen der Hohlräume bezw. Poren in der Volumeneinheit, somit ein Mass für die Güte der Verarbeitung des Mörtel- bezw, Beton- Iiörpers; K ein Wert, welcher eine bestimmte Zementmarke, in einer bestimmten Konsistenz, in einem gegebenen Alter und die besonders ins Auge gefassten Lagerungsverhältnisse charakterisiert, Den Gütewert K errechnet man: für die Gütebesfimmung der Zementmarke aus der Würfeldruckfestigkeit des erdfeucht eingerammten oder plastisch eingefüllten Mörtels, wozu Normalsand verwendet wird, und für die Festigkeitsbestimmung des Mörtels oder Betons aus der Würfeldruckfestigkeit des erdfeuchten oder in der Regel plastischen Mörtels 1 : 3, wozu der jeweilige Bausand Verwendung findet. Die grössten Unterschiede An, die Festigkeitsqiialität betreffend, auf die jeweiligen Mittelwerte bezogen, betrugen (1925/26) : bei 18 untersuchten schweizerischen Normalportlandzementen im Alter von 28 Tagen: Konsistenz erdfeucht K = 2790, A, = 41 'Io Konsistenz plastisch K = 2290, An, = 45 'Io und bei den 4 untersuchten schweizerischen hochwertigen Portlandzementen im Alter von 3 Tagen: Konsistenz erdfeucht K = 2620, A = 14 % Konsistenz plastisch K = 1640, A, = 24 (Abb. 7), Die grosse Bedeutung der Feret-Formel liegt in der für die Praxis ausreichend genauen rechnerischen Ermittlung der 'zu erwartenden Druckfestigkeit des Betons. Noch grösser ist ihre Tragweite für die Beurteilung der Einflüsse, welche die Abänderungen und Schwankungen der einzelnen Bestandteile des Mörtels bzw. Betons zur Folge haben, Man gewinnt damit in einfacher, klarer Weise Uebersicht über die in Frage kommenden Möglichkeiten zur Erzeugung eines Betons von ganz bestimmter Qualität. Die Ueberprüfung der von Feret aufgestellten Beziehung durch ausgedehnte systematische Versuche unter Berücksichtigung der früheren Versuche an Mörtel- und Betonkörpern, stellte sich die E. M. P. A. im Jahre 1924 als Ziel, in Erkenntnis der technischen und wirtschaftlichen Tragweite solcher Versuche für das Bauwesen. Die Druckfestigkeit wurde an In der Amslerschen Druckpresse trocken eingespannten und zentrisch belasteten Würfeln bestimmt. Die Grösse der Würfel war für Mörtel mit 7 und 12 cm und für Beton mit 16, 20 und 30 cm Kantenlänge gewählt. Die Herstellung erfolgte stets in eisernen Formen. Die Gesamtzahl der Einzelversuche der E. M. P. A., welche diesem Bericht zugrunde liegen, beläuft sich auf , Einfluss der Qualität des Zementes, Die Festigkeitsqualität des Zementes tritt bei der Normenprobe deutlich in Erscheinung, einerlei ob erdfeucht gerammte Würfel von I cm Kantenlänge oder plastisch eingefüllte Prismen von der Grösse 4X4X16 cin geprüft werden. In Abb. 8 ist die Reihenfolge der schweizerischen Normal- und hochwertigen Portlandzement-Marken entsprechend den Druckfestigkeiten im Alter von 7 und 28 bezw. 3, 7 und 28 Tagen, durch die ent- sprechenden Werte K = -- ii, ergänzt worden. / C l2 \C;) Die zugeordneten Linienzüge der Pd- U. M-Werte zeigen gut übereinstimmenden Verlauf. Die Verschiedenheit der Erzeugungsweise und des Erhärtungsvorganges bei erdfeucht eingerammten Normenwürfeln und bei plastisch eingebrachten Normenprismen der gleichen Zementmarke im gleichen Alter gelangt bei der Feststellung der K-Werte deutlich zuin Ausdruck, Die Möglichkeit des chemischen Erhärtungs- Prozesses ist beim plastischen, porösen Mörtel eine bessere als bei erdfeucht, dicht eingerammten gleichartigen Mörtelkörpern, und daher erfolgt die Festigkeitszunahme rascher (Abb. 9). Da nicht selten Körper verschiedener Grösse vergleichsweise erprobt werden, des fernern es nicht ausgeschlossen ist, dass verschiedene Zemente und Kies-Sandsorten mehr oder weniger

7 Anmachwasser zur Erzielung der gleichen Konsistenz bedürfen, ist es, namentlich in den jüngeren Altersklassen, angezeigt, die anhand der Würfeldruckfestigkeit von plastischen Prismen erhobenen, in der Regel kleineren K-Werte für die rechnerische B.zstimmung der Druckfestigkeiten heranzuziehen (Abb. 7). Die bei der Normenprobe deutlich in Erscheinung tretende höhere Fe~tigkeits~ualität einer Zementmarke wirkt sich im gleichen Sinne auch beim Beton aus (Abb. 10). Mit der hochwertigen Portlandzementmarke No. 1 erstellter Beton ergibt, gegenüber gleichartig, jedoch mit Normal-Portlandzement erstellten Betonkörpern, angenähert auch im Verhältnis der Normenfestigkeiten höhere Druckfestigkeiten (Abb. 11). 2. Einfluss der Menge des Zementes in der Raumeinheit des Mörtel- bezw, Betonkörpers (Zementdosierung). Der Einfluss der Zementmenge, welche in der Volumeneinheit des frisch angemachten Mörtels bezw. Betons enthalten ist, auf die Festigkeit geht aus den Abb. 12, 13, 14 und 15 hervor. Die jeweiligen Untersuchungen beziehen sich auf stets die gleiche Zementmarke, die gleiche Konsistenz, Verarbeitung und Lagerung der Körper, wobei Sand und Kies von gleicher petrographischer Beschaffenheit und praktisch von der gleichen granulometrischen Zusammensetzung ist. Der Wasserzusatz musste der veränderlichen Zementmenge wegen bei der gleichen Konsistenz etwas verschieden sein. Der ausgesprochene Einfluss der grösseren Zementmenge auf die Erhöhung der Festigkeit auch im Laufe des Alters ist in den Abb. 12 und 13 veranschaulicht. Die rechnerische Zunahme der Würfeldruckfestigkeit mit zunehmender Zementmenge in der Volumeneinheit des Mörtel- bezw, Betonkörpers bei gleichem Wasserzusatz " und gleicher Güte der Verarbeitung, ist nach Feret durch die Abb. 16 zur Darstellung gebracht ). 3. Einfluss der geologisch-petrcgraphischen Beschaffenheit und chemischen Zusammensetzung des Sandund Kiesanaterials, sowie 4, der granulsmetrisshen Zusainmensetzung und insbesondere des gegenseiiigen Mischungsverhiltnisses von Sand : Kies, Der Einfluss der chemischen Zusammensetzung und der geologisch-petrographischen Beschaffenheit der üblichen Sand- und Kiesmaterialien, mit Ausnahme derjenigen Stoffe, welche die Eigenschaften der hydraulischen Zuschläge besitzen (Trass, Puzzolan, Santorinerde, basische Hochofenschlacke, Ton, Tonerde, Kieselsäure-Abfälle der Industrie), ist von geringerer Bedeutung als die Verschiedenheit der granulometrischen Zusammensetzung. Sande gleicher granulometrischer Zusammensetzung, jedoch verschiedener chemischer Beschaffenheit ergeben, insbesondere im späteren Alter, praktisch gleiche Würfeldruckfestigkeiten und somit gleiche K-Werte, Die geologisch-petrographische Beschaffenheit und chemische Zusammensetzung ist in den ersten Tagen von ausgesprochenerem Einflusse. Kalkreiche Sandsorten geben im Anfang etwas grössere Würfelfestigkeiten und grössere K-Werte als mehr kieselhaltige Sande I"), Mit zunehmendem Alter gleichen sich jedoch die Festigkeitsunterschiede aus, und bereits bei 90 Tagen hat sich ein guter Ausgleich vollzogen (Abb. 17), Aus den Untersuchungen der E. M. P. A., im Auftrage der Schweiz. Eisenbeton-Kommission in den Jahren mit 27 schweizerischen Sand- und Kiessorten durchgeführt (Abb. 18), geht auch hervor, dass der Einfluss der geologischen Entstehungsart, petrographischen Beschaffenheit und chemischen Zusammensetzung (Tabelle 1) gegenüber der granulometrischen Komposition (Abb, 19 und 20) in den Hintergrund tritt I'). Die Festigkeiten schwanken, je nach Sand-Kies- Sorte, trotz des gleichen Grundmischungsverhältnisses von Sand : Kies = 1 : 2, in weiten Grenzen (Abb. 21). Der Einfluss der verschiedenen Kornzusammensetzung und Kornabstufung (Abb. 20) auf die Druckfestigkeit gelangt in ausgesprochenster Weise in der Abb. 21 zum Ausdruck. Von den 27 Sand- und Kiessorten entfallen: auf Flußsande zwölf Sorten, und zwar auf Seegeschiebe sieben Sorten: No. 1, 2, 7, 8, 11, 12, 15, auf Flussgeschiebe fünf Sorten: No, 3, 4, 6, 14, 19; auf Grubensand acht Sorten, und zwar auf Diluvialablagerungen acht Sorten: No. 5, 13, 18, 20, 24, 25, 26, 27; auf Brechsand fünf Sorten, nämlich auf zerschla~ene Kalksteine drei Sorten: No. 9, 10, 16, auf zerschlaeenes Seegeschiebe eine Sorte: No. 23, auf zerschlgenen ~imskies eine Sorte: No. 17. Die Untersuchungen wurden mit zwei Zementmarken, No. 4 und 17, durchgeführt und erstreckten sich auf plastische Mörtelprismen 4 X 4 X 16 Cm, mit Bausand 1 : 3 erstellt, und auf Betonprismen 12 X 12 X 36 Cm, mit Zementdosierungen von 150, 300 und 450 kg per m-and- und Kiesgemenge, letzteres im Mischungsverhältnis von Sand : Kies = 1 : 2, Konsistenz schwach plastisch, alle Körper im Alter von 28, 84 Tagen sowie 1, 2 und 7,Jahren erprobt. Die verschiedene Beschaffenheit des Kies- und Sandinaterials und die verschiedene Zementdosierung erforderten, um die gleiche plastische Konsistenz zu erhalten, verschiedene Wasserzusätze. Als Lagerung wurde in allen Fällen Luftlagerung gewählt. Die Er- gebnisse dieser Untersuchungen sind für die Zementmarke No, 4 auf den Abb, zur Darstellung gebracht. Die granulometrische Zusammensetzung einiger Sand- und Kiessorten geht aus Abb. 20 hervor. Die in der Abb. 26 dargestellten (C + s)-kurven, Kurven der Dichtigkeit des Gemenges der Trockensubstanzen (Zenient, Sand, Kies) in der Einheit des frisch angemachten Körpers für die vorerwähnten schweizerischen Sand- und Kiessorten und Betonmischungen von 150, 300 und 450 kg Zement per m:' Kies-Sand-Gemenge, liefern einen weiteren Beweis, dass in der Frage der Druckfestigkeit der Kornabstufung die Hauptrolle zufällt, Die (C + s)-kurven zeigen, in der grossen Linie betrachtet, gleichartigen Verlauf mit den ßd -Kurven. Sie geben für verschiedene Mies- und Sandsorten und verschiedene Zement- dosierungen brauchbare Richtlinien für die Wahl der günstigsten Kies- und Sandsorten, für das gewählte Mischungsverhältnis Sand : Kies = 1 : 2. Die (C + s)- Kurven zeigen des fernern parallelen Verlauf mit den 2 Kurven der (L-) -Werte und je grösser 1-s

8 desto höhere P,-Werte sind für Körper mit gleicher Zementmarke erstellt zu gewärtigen (Abb. 28). Aus der Abb. 29 geht der Verlauf der P,,- Kurven und K-Werte von Beton in erdfeuchter und plastzscher Konsistenz hervor, als Funktion des Mischungsverhältnisses von Sand : Kies (in Volumenteilen) dargestellt. Das günstigste Mischungsverhältnis von Sand zu Kies liegt in der Regel bei 1 : 2, oder bei 3 Komponenten, Sand : Feinkies : Kies bei 1 : 1 : 1. Das für den Bauplatz, infolge besserer Verarbeitungsfähigkeit und grösserer Dichte des Betons, praktisch günstigere Mischungsverhältnis von Sand : Kies = 3 : 5 (= 0,6) bis 5 : 7 (= 0,7) gibt bei gleicher Konsistenz und gleicher Zementmenge per m3 fertigen Betons nur unwesentlich abweichende Festigkeitswerte. In Abb. 30 ist der Einfluss des Mischungsverhältnisses von Sand : Kies für ein bewährtes Sand-Kies- Material durch relative Zahlen graphisch zur Darstellung gebracht. Die zugehörigen granulometrischen Kurven gehen aus Abb. 31 hervor. Der Abfall der Druckfestigkeiten mit zunehmender Sandmenge, insbesondere, wenn viel Staub (Korn unter 0,5 mm) vorhanden ist,welcher den Zement «areffrisst», springt deutlich ins Auge. Betrachtet man die Würfelfestigkeiten bei einem Beton von gleicher Zementdosierung, im gleichen Alter, mit dem gleichen Kiesund Sandmaterial erstellt, jedoch mit den Grenzwerten für die Mischungsverhältnisse für Sand : Kies von 1 : 2 und 2 : 1, so zeigt sich, dass die überwiegende Menge des feineren Sandmaterials beim verfehlten Mischungsverhältnis von 2 : 1 die Würfelfestigkeit in plastisclier Konsistenz um rund 40 $6 herabsetzt (Abb. 32), Die Siebkurve des unrichtigen Sand - Kies - Mischungsverhältnisses von 2 : 1 weicht von derjenigen der günstigsten Mischung von Sand : Kies = 1 : 2 ganz wesentlich ab. Die Siebkurve der Mischung 1 : 2 deckt sich praktisch gut mit der bewährten Fuller- Kurve '7 (Abb. 33), Die den Anteil von 8 % übersteigende, unzulässig grosse Menge sehr feinen Korns (Staub), welches durch das 0,5-mm-Maschensieb durchfällt (oder, als Gegensatz, die ganz ungenügende Menge feiner Bestandteile), ist bei vielen schweizerischen Sanden, insbesondere gebrochenen, eine der Ursachen der oft so unerfreulich niedrigen Festigkeitswerte (Abb. 20, 26, 32 und 33). Vorgängig einer Untersuchung von Mörtel oder Beton auf Festigkeit sollte stets die Granulometriekurve anhand des Normalsiebsatzes festgestellt werdenl3). Obschon etwas verschieden verlaufende Kurven nicht wesentlich verschiedene Festigkeiten ergeben (Abb. 30 und 31), ist erfahrungsgemäss eine regelmässige Kornabstufung mit angenähert parabolischem Verlauf der Granulometriekurve, sich an die Fuller- Kurve anschmiegend, anzustreben 14) (Abb. 34 U. 35). Für Mörtel ist es zweckmässig, wenn die Siebkurve des Sandes allein etwas oberhalb der Fuller-Kurve (Abb. 68) verläuft. Beim Beton darf die Siebkurve des Sand-Kies-Gemisches (ohne Zement) von der Fuller-Kurve etwas nach oben oder unten abweichen, ohne dass die Druckfestigkeit wesentlichen Abfall aufweist (Abb. 30 und 31). Zu grosse Mengen feinen, insbesondere mehlartigen Staubes sind entschieden zu vermeiden. In dieser Hinsicht ist bei gequetschten und gebrochenen Kalksteinen Vorsicht geboten, indem durch das Brechen bei spröden Steinsorten einerseits in den grösse- ren Stücken unsichtbare Risse erzeugt werden können und anderseits der Sand bereits beiin Brechen eine mehlartige Beschaffenheit (Puder) annehmen und sich im Betoninischer zu förmlichem Schlamm umwandeln kann, welcher den Zementzutritt zu der Oberfläche des Kies-Sand-Materials verhindert und in Gemeinschaft mit den vorerwähnten rissigen Stücken die Festigkeit ungünstig beeinflusst, Dieser vermindernde Einfluss auf die Festigkeit macht sich insbesondere dann geltend, wenn die Zementdosierung schwach ist. 5. Einfluss der Menge des Anmachwassers, der Konsistenz, Je nach der den Trockensubstanzen (Zement, Sand, Kies) zugesetzten Menge des Anmachwassers sind drei Hauptkonsistenzen zu unterscheiden: erdfeucht, für Stampfbeton, Wasserzusatz 5-6 % plasfisch, für Eisenbeton X 7-8% giessfähig, für Gussbeton >> 8-10 % Die Wassermenge, in Prozenten des Gewichtes der Trockensubstanzen ausgedrückt, ist für die gleiche Konsistenz veränderlich und hängt von der petrographischen und granulometrischen Beschaffenheit des Sand-Kies-Gemenges und von der Zementrnenge, weniger von der Zementmarke selbst ab. Der erdfeucht angemachte Beton bedarf einer guten Durcharbeitung von geübten Arbeitern (Schwitzen des Betons). Im gegenteiligen Falle wird der Stampfbeton porös und erleidet starke Einbusse an Festigkeit (Abb. 36). Die erdfeuchte Konsistenz gibt bei Laboratoriumsversuchen die höchsten Festigkeiten, während in der Praxis das Verschaffen des Betons in der Regel zu wünschen übrig lässt. Poren und Hohlräume wirken wie erhöhterwasserzusatz, die Festigkeit erniedrigend. Die für das Bauwesen wichtigste, plastische Beschaffenheit des Mörtels (Mauerwerk) und Betons (Eisenbeton) bedarf bei enger Eisenarmatur einer grösseren Plastizität, um mit Sicherheit die Zwischenräume auszufüllen und das Eisen zu umhüllen (Rostschutz). An Stellen, wo ungehindertes Eindringen des Betons möglich ist, darf die Konsistenz schwach plastisch sein, Die Gefahr der Bildung von grösseren Hohlräumen ist infolge grösserer Plastizität und leichterer Verarbeitung, wenn nicht ausgeschlossen, doch weitaus geringer als beim Stampfbeton (Abb. 37). Die gegen Wasserzusatz weniger empfindliche plastische Konsistenz gibt bei einem Kies- und Sandmaterial von praktisch gleicher Beschaffenheit die beste Uebereinstimmung zwischen den Laboratoriumsversuchen und der Praxis, Die Einzelwerte der Festigkeiten weisen die geringsten Streuungen auf (Abb. 1 und 3). Der Gussbeton weist im Zustande der Erstellung, dank seiner flüssigen Konsistenz und daher grösseren Beweglichkeit, den geringstenporenanteil auf (Abb. 38). Absonderungen des Wassers und Ausscheidungen des Zementes sind, da schädlich, zu verhindern. In normal giessfähiger Konsistenz ist der Gussbeton für geringe Mehrzusätze von Wasser sehr empfindlich; er zeigt sie aber auch sofort an, und nur Unachtsamkeit kann zu einem nachteiligen Gussbetora führen. Leider ist man unter dem Eindrucke des Baues grosser Talsperren in Gussbeton in der Anwendung desselben auf Eisenbetontragwerke, in vollständiger

9 Verkennung des Wesens des Gussbetons seitens Nichtsachkundiger, oft zu weit gegangen. Der Einfluss der Wassermenge auf die Festigkeit ist ganz bedeutend und g'elangt bei Versuchen in ausgesprochener Weise zum Ausdruck (Abb. 39, 40 U. 41). Angenähert verhalten sich die Festigkeiten des gleichen Betans in erdfeuchter, plastischer und flüssiger Konsistenz, wie 1 : 0,8 : 0,6 bis 1 : 0,7 : 0,4, je nach der Zementdosierung und dem Alter, Der Festigkeitsabfall Ist in der Regel ausgesprochener von der erdfeuchten zur plastischen als von der plastischen zur flüssigen Konsistenz (Abb. 11). In der Formel von Feret gelangt der Wassereinfluss deutlich zum Ausdruck. Er ist in der Abb. 42 graphisch dargestellt. Die Uebereinstimmung zwischen den theoretischen C 2 Werten von Ferst und den durch Versuche \- -, ermittelten Druckfestiglreiten, beide als Funktionen der Anmachwassermenge dargestellt, geht aus den Abb. 39 und 40 hervor, Bei gleichen Verhältnissen der Trocken.substanzen sind von nicht zu unterschätzendem Einfluss auf die Menge des Wasserzusatzes, und somit auf die Konsistenz und Festigkeit, auch die Temperatur- und Transportverhä1tn.isse während der Betonerzeugung und teilweise die Art der Schalung (Holz oder Eisen). Diese Umstände sind von Fall zu Fall aufmerksam zu beachten. Die richtige Konsistenz ist stets an der Verwendungsstelle zu bestimmen. Den wichtigsten Faktor der Verarbeifungsfähigkeit, die Konsistenz, sollte man daher nicht durch irgend eine Schablone (Slump, Fliesstisch) zu sehr normalisieren wollen. Die zweckdienlichste Konsistenz sollte, den jeweiligen Verhältnissen Rechnung tragend, durch die Erfahrung und das Empfinden des Ingenieurs bestimmt und überwacht werden. 6. Einfluss der Ar,t der Aufbereitung (Mischung) und 7. der Giite der Verarbeitung (Poren, Hohlräume). Maschinelle Aufbereitung liefert infolge innigerer Mischungsmöglichkeit etwas höhere Festiglteiten. Bei Normalmörtel wurde der in Abb. 43 dargestellte Unterschied in den Laboratorien von Paris, Berlin und Zürich fe~tgestellt~~). Für Beton ist dieser Unterschied etwas grösser. Heute kommt bei fast allen inländischen Baustellen nur maschinelle Betonmischung in Betracht. Aber auch innige Mischung der Trockensubstanzen und des Anmachwassers vorausgesetzt, beeinflusst die Verarbeitung, das Verschaffen an Ort und Stelle in sehr empfindlicher Weise die Betonfestigkeit. Luffpoven und Hohlräume innerhalb annehmbarer Grenzen beeinträchtigen die Festigkeit ~raktisch in gleich grossem Masse wie ein entsprechend erhöhter Wasserzusatz, Auch über diesen Einfluss gibt Feret Aufschluss (Abb. 16). Mit zunehmender Wassermenge verliert dieser von den Poren herrührende Unterschied an Bedeutung, da es praktisch leichter ist, mit zunehmender Anmachwassermenge weniger porösen Beton zu erzeugen (Abb, 42). Insofern die Komponenten der Trockensubstanzen bei der Betonerzeugung praktisch unveränderlich sind, kommen der Wasserzusatz und die Porenmenge im Raumgewichte zum Ausdruck1" (Abb. 30, 39 U. 42). Bei den zahlreichen Versuchen der E, M. P. A. mit Betonwürfeln und Betonprismen, der gleichen Baustelle und der gleichen Serie entnommen, weisen die Körper mit höherem Raumgewicht auch höhere Druckfestigkeiten auf. Es ist seitens der Praxis der jeweiligen Bestimmung des Raumgewichtes der Probekörper grösste Beachtung zuzuwenden '1 (Abb. 30 und 39). 8. Einfluss der Lagerungsart. Die Erhärtungskurve des Normal- und Baumörtels zeigt nur bei Wasserlagerung eine stetige Zunahme; bei Luft- bezw. kombinierter Lagerung (1 Tag feuchie Luft, 6 Tage unter Wasser und dann in feuchter Luft) stellt sich in der ersten Zeit, von 3 bis 6 Monaten, eine ausgesprochen stärkere Erhärtung ein als bei Wasserlagerung I'), Im späteren Alter, nach Ablauf der 3-6monatigen Erhärtungsfrist, erfolgt dann aber eine mehr oder weniger ausgesprochene Abnahme der Druckfestigkeit, so dass die Festigkeitszahlen der Luftlagerung unter diejenigen der Wasserlagerung sinken (Abb. 44 und 45). Beim Beton zeigen die Erhärtungskurven einen ähnlichen Verlauf. Die Festigkeitszunahme im spätern Alter ist bei Luftlagerung gering und liegt weitaus unter der Festigkeitszunahme bei Wasserlagerung (Abb. 46). Diese Erscheinungen hängen mit den Schwankungen der Temperatur und der Feuchtigkeitsverhältnisse und den dadurch bedingten chemischen Erhärtungs- vorgängen zusammen1", In der Feretschen Formel kommt dieser Einfluss durch die Verschiedenheit der K-Werte zum Ausdruck. 9. Einfluss des Alters. Die Zunahme der Festigkeit mit dem Alter für Mörtelkörper ist auf den Abb. 13, 21 und 47 zur Darstellung gebracht. Ueber die Festigkeitszunahme des Betons mit dem Alter geben die Abb. 10, 11, 12, 13 und 21 Aufscl~luss. Die Kurven der ßd-Zunahme des Normenmörtels und des Betons, mit gleicher Zementmarke erstellt, zeigen ganz analogen Verlauf. Die relative Zunahme der Festigkeit, insbesondere in der ersten Zeit, erfolgt bei plastischer und flüssiger Konsistenz, infolge geringerer Körperdichte und besserer Möglichkeit des chemischen Erhärtungsprozesses, rascher als bei erdfeuchten, gut gestampften Körpern (Abb, 9 und 48). Mit zunehmendem Alter streben sowohl Mörtelals Betonkörper, einerlei welcher Konsistenz, naturgemäss verschiedenen, aber weiterhin weniger und langsamer zunehmenden Festigkeitswerten zu. Eine ursprüngliche Einbusse an Festigkeit infolge geringerer Kraftentfaltung des Zementes (Güte der Zementmarke), kleinerer Zementmenge (Dosierung) und höheren Wasserzusatzes (Konsistenz) wird im späteren Alter nur sehr selten, in der Regel nicht wieder eingeholt (Abb. 49). Auch über diese Verhältnisse gibt die Formel von Feret Aufschluss, Der K-Wert nimmt, entsprechend dem Zuwachs der Würfeldruckfestigkeit, mit dem Alter zu (Abb. 17, 23, 27, 50, 51 und 52).

10 Das Gesetz von Feret gibt, wie aus den vorliegenden Erörterungen hervorgeht, Aufschluss über den Einfluss der Qualität, der Menge des Zementes, der granulometrischen Beschaffenheit des Kiesund Sandmaterials, der Menge des Anmachwassers, der Güte der Verarbeitung, der Lagerungsart, des Alters auf die Druckfestigkeit von Mörtel- bezw. Betonkörpern, Aus den in den Abb, 17, 22-25, 27-29, 39, 50 bis 56 dargestellten Untersuchungen geht hervor, dass die K-Werte für die gleiche Zementmarke, für eine bestimmte Altersklasse und bei gleicher Lagerungsart (berücksichtigt man die Auswirkung der mannigfaltigen Faktoren), innerhalb annehmbarer und praktisch genügend genauer Grenzen schwanken. Die Streuungen geben als Mittelwert 20 %. Die jeweiligen Mittel der K-Werte dürfen praktisch als Konstante angesprochen werden und werden von der Menge des Zementes (Abb. 52, 54, 56), dem Verhältnis Sand : Kies (Abb, 29) sowie der Güte der Verarbeitung (Abb. 7 und 57) praktisch nicht wesentlich beeinflusst. Ausgesprochener wirkt sich der Einfluss des Wasserzusatzes aus, insbesondere bei jungen Körpern bis zu einem Alter von ca. 3 Monaten (Abb. 39). Die plastische Konsistenz gibt gegenüber der erdfeuchten, infolge der sich verschieden abspielenden Erhärtungsvorgänge, in der Regel zuerst kleinere und im späteren Alter dann grössere K-Werte (Abb. 9 und 57). Der Einfluss der Grösse der Versuchskörper uild der Tempera.turverhältnisse bei der Erzeugung auf die K-Werte tritt in der ersten Zeit gleichfalls in Erscheinung. Die Unterschiede infolge dieser Einfliisse verlieren sich mit dem Alter (Abb. 17, 27, 39 und 50). Die K-Werte der gleichen Zementmarke bei Mörtelkörpern sind in der überwiegenden Mehrheit der Ergebnisse grösser als die entsprechenden K- Werte bei Betonkörpern. Der Unterschied bewegt sich zwischen 10 und 20 O/o (Abb. 51 und 53). Zur Bestimmung der zu erwartenden Würfeldruckfestigkeiten von Mörtel und Beton ist, auf Grundlage der vorliegenden Untersuchungen, nachfolgendes Verfahren einzuschla~en: I. Der Prüfung auf Druckfestigkeit hat stets die granulometrische Untersuchung des Sand- und Kiesmaterials voranzugehen. Sie ist unerlässlich. Sand und Kies sind auf den Baustellen getrennt zu halten. Zweckmässige Sand - Kies - Mischungen zeigen angenähert ~arabolischen Verlauf der Granulometriekurven, sich mehr oder weniger an die Fuller-Kurve12) anschmiegend. (Abscisse = Maschenweite des Normalsiebsatzes in logarithmischem Maßstabe, Ordinate = Rückstand auf dem jeweiligen Sieb in Gewichtsprozenten.) (Abb. 33, 34, 35.) Nicht allzu grosse Abweichungen der Siebkurven von der Fuller-Kurve beeinflussen die Druckfestigkeit praktisch in geringem Masse (Abb. 30 und 31). Das theoretisch günstigste Mischungsverhältnis bei zwei Komponenten, Sand (Korngrösse 6 bezw. 8 mm) und Kies, liegt im Laboratorium bei 1 : 2 (Voliimenverhält- nis) und darf, wie erwähnt, den Verhältnissen auf der Baustelle Rechnung tragend, auf 3 : 5 (= 0,6) bis 5 : 7 (= 0,7) vergrössert werden. Unter Umständen ist aber dann eine etwas stärkere Zementdosierung zu empfehlen (Abb, 29 und 30). Bei drei Komponenten: Sand (bis 6 mm Korngrösse), Feinkies (Korngrösse 6-30 mm) und Kies (Korngrösse grösser als 30 mm), ist das praktisch als gut erprobte Gewichtsbzw. Voluinenverhältnis von 1 : 1 : 1 empfehlenswert I") (Abb. 34 und 35). Staub (Korngrösse kleiner als 0,5 mm) sollte nicht in grösseren Gewichtsmengen als 8 O/o des Kies- Sand-Gemenges vorhanden sein (Abb. 33 und 35). 11. Ermittlung der Konstanten K aus der Würfeldruckfestigkeit von Mörtelprismen plastischer Konsistenz. Für die Mörtelprismen ist Bausand der Baustelle zu verwend-en. Der Wert K für ein bestimmtes Alter ergibt sich aus der Beziehung: K = L!- Pd (&-) Die Angaben auf der Abb. 58 und die graphischen Zusammensiellungen der Abb. 59 leisten für die erste 2 Orientierung über die Grösse der Werte (&) für Mörtel gute Dienste. Diese Werte ( 1, )' sind 111 dann, entsprechend d,zn in Wirklichkeit vorliegenden Verhältnissen, den graphischen Auftragungen der Abb. 59 zu entnehmen und aus der wirklichen Würfeldruckfestigkeit,,,/& lässt sich der Gütewert Km errechnen '') Der 40 errechnete Km-Wert für Baumörtel wird in die Formel für die Betondruckfestigkeit eingesetzt. Für die erste Orientierung über die Grösse C 2 der Werte nur für Beton leisten die Angaben der A.bb. 58 gute Dienste. 2 Die Werte (&) für Beton werden dem in Abb. 60 dargestellten Nomogramm, welches auch für Mörtel gültig ist, für die bestimmte Zementdosierung und für die erwünschte Konsistenz entnommen und die zu erwartenden Würfeldruckfestigkeiten berechnet "1). Die rechnerischen Jd -Werte können alsdann durch den Versuch überprüft werden. Die mit den wirklichen Festigkeiten des Betons am besten übereinstimmenden, nach I1 und 111 errechneten Werte erhält man, indem man statt dem unter I1 für Baumörtel ermittelten Wert von Km 1 K, = --. K = 0,87 K 1,15 einsetzt22). Diese Abminderung von K,,, auf K, trägt, gestützt auf die vorliegenden Versuche, den bei den Betonkörpern weniger gleichmässigen Verhältnissen Rechnung. Es ist somit 2.pd= K,,, (&). 0,87 Die Streuung der wirklichen Festigkeitswerte für Beton, gegenüber dem errechneten Mittelwert nach Feret, bewegt sich innerhalb $ 25 $% '7 (Abb. 61).

11 IV. Die Festigkeit des Betons in einem bestimmten Alter TP,I iässt sich rechnerisch auf Grund der Versuche der E. M. P. A. mit einer für die Zwecke der Praxis genügenden Genauigkeit aus der Beziehung C 2 a T2/s b + T2/3 bestimmen '"), Darin ist C 2 K, (it) = Festigkeit des Betons irn Alter von 28 Ta~en: U. T = Alter des Betons in Tagen, auf welches sich.ßd bezieht. Für die heutigen, schweizerischen, normalen und hochwertigen Portlandzemente (Fabrikate ab 1922) wurden die Konstanten a und b aus den Versuchen ermittelt für Beton mehr plastischer Konsistenz a = 1,50 b = 4,61 Beton weniger» 2 a = 1,40 b = 3,69 In Abb, 62 ist die relative Zunahme der Betonfestigkeit, aus den Versuchen und rechnerisch bestimmt, auf 28 Tage bezogen dargestellt '7). Im Einklang mit der von verschiedenen Seiten bemängelten Empfindlichkeit der Feret-Formel stehen aber auch oft die auf den ersten Blick überraschend weiten Schwankungen der durch Druckversuche ermittelten Festigkeitszahlen. Beton und Stahl sind beide in bezug auf die Zusammensetzung, die chemischen Vorgänge während der Erzeugung, die Bearbeitung und Temperatureinflüsse sehr empfindlich, Dadurch, dass der Beton auf der Baustelle selbst hergestellt werden muss, im Gegensatz zum fabrikmässig erzeugten Stahl, erklärt sich aber die, selbst bei sorgfältigster Herstellung, grössere Streuung beim Beton von rund + 25 %, gegenüber derjenigen von + W 10 eisen. % beim Konstruktions- Um die vielen der Baupraxis entstammenden Ergebnisse der Festigkeitsprüfungen von Mörtel und Betonkörpern an der E, M, P, A., im Interesse der Auftraggeber sowie der Allgemeinheit, nutzbringend verwerten zu können, ist es unerlässlich, gleichzeitig mit dem Antragschreiben zur Vornahme der Festigkeitsprüfungen auch das Formular 1 (siehe Beilage) lückenlos ausgefüllt einzureichen. Richtig geleiteten Baustellen wird die Ausfüllung des Formulars 1 gar keine Schwierigkeiten bereiten und unrichtig geleiteten Baustellen nur Veranlassung zur Ordnung dieser so wichtigen Verhältnisse geben. Vorbildlich geleitete Baustellen (Abb. 63) vermochten mit einer Dosierung von 300 kg Normal-Portlandzement per m3 fertigen Betons, Sand : Kies = 3 : 5, in schwach plastischer Konsistenz '7 Mittelwerte der Würfelfestigkeit von 256 kg/cm%acli 7 Tagen 378» 28» 465»» 100» 509»»365» 714»» 114 Jahren zu erreichen (Abb, 64). In giessfähiger Konsistenz bei eiiier Dosierung von 200 kg Normal-Portlandzement per m3 fertiger Beton, Sand : Kies = 2 : 3, wurden Würfeldrucltfestigkeiten von im Mittel 131 kg/cm2 im Alter von einem Jahr erzielt (Abb. 65), und bei 210 kg Normal-Portlandzement per m3 Beton, Sand : Kies = 3 : 5, wurden Würfeldruckfestigkeiten von im Mittel 159 kg/cm2 im gleichen Alter erreicht (Abb. 66). Mit der Ueberwachung der Anfertigung der Versuchskörper, der Durchführung der Versuche und Austragung der Versuchsergebnisse waren betraut die Ingenieure P. Haller, Ed. Sfadelmann, H. Rüttimann, J. Trüb und der Prüfungsbeamte F. Lehmann. 1) R. Feret: «Sur la compacite des mortiers hydrauliques». Annales des Ponts et Chaussees, juillet «Etude experimentale du ciment arme». Paris eunifications des essais de ciment,i l'aide de prisnies et de sable normal». Reunion des inembres francais et belges de 1'Association internationale pour l'essai des materiaux, le 24 aviil «Sur le clioix des niateriaux pouvant etre employes comme sable dans les niortiers hydrauliquesn. Revue des materiaux de construction et de Lravaux publics, inars-mai ((Additions de maiieres pulverulentes aux liarits hydrauliquesn. Revue des inateriaux de construction et de travaux publics, , Engineering News 1907, Band Engineering Record 1907, Band 55, - Proceedings of the Ainerican Society of Civil Engineers Anmerkungen. ergänzt durch Versuche der Eidg. Materialprufungsanstalt an der E. T. H. Verlag «Hoch- und Tiefbaus A,-G., Zürich J. Bolomey: «Determination de la resisiance i la compression des mortiers et betons». Bulletin technique de la Suisse roinande, 1925, N"' 11, 14, 15 et 17, ') F. Schüle: «Mischungs- und Festigkeitsverhältnisse von Beion». Schweiz. Bauzeitung, Band LXXVII, S, M. RoS: a Der Wert der Zement-Normenprüfung für die Praxis der massiven Bauweisen». XIV. Jahresbericht des Vereins Schweiz. Zeinent-, Kalk- und Gips-Fabrikanten, D) Die (1)' -Werte. als Funlction der Zementdosierung be- 1-s trachtet, folgen einer Kurve dritten Grades, welche iin pralrtisclien Bereich genügend genau einen geradlinigen Verlauf aufweist (Abb. 76). 3) Duff. A. Abrnms: ~Desigii of concrete inixiures~. Mitteilung 1 ) Auf der Abb. 67 sind die Ergebnisse der chemischen Ana- No. l der Gussbet~nlromin~ission der S.1.A.-Facligruppe für lysen von verschiedenen Normal- und Bausanden zusammen- Beton- und Eisenbeton-Ingenieure, Zürich gestellt, 9 Engineering News-Record 1921, Band 87, - Atnerican Society for Testing Materials j) 0. Grnf: «Der Auftau des Mörtels iin Beton». Berlin, Verlag J. Springer, «Die Druclrfestigl~eit von Zemenlmortel, Beton, Eisenbeton und Mauerwerk». Stuttgart, Verlag K. Wittwer, G) Ed.. Sfadelmnnn: «Gussbeton-Erfahrungen beim schweizerischen Talsperrenbau~. Bericht der Cussbetonlrommission der Facligruppe für Beton- U. Eisenbeton-Ingenieure des S,I.A., Ohne eine besondere sich auf den jeweilig vorliegenden Fall beziehende Bestimmung der Raumgewichte von Sand und Kies können als zutreffeiide Mittelwerte für lose eingefüllte natürliche Sand- und Kiessorten angenommen werden: Sand r = 1,75, Hohlräume 35% Kies r = 1,65, 9, 37,5 O/O Mischung Sand : Kies = I : 2 (Volumina) r = 1,95, Hohlräume 25 O/" Das spez. Gewicht des Sand- bezw. Iciesmaterials beträgt cinheitlich s = 2,70 (Abb. 19 und 32).

12 1') W. B. Fuller und S. E. Thompson: «Laws of Proportioning concretea, Proceedings of the American Society of Civil Engineers, march (Siehe auch Abb. 68.) 1" Der Normalsiebsatz der Eidg. Materialprüfungsanstalt weist nachfolgende Maschenweiten auf: Sand 0,1.47 mm Kies 8 mm 0,223 mm 15 mm 0,5 mm 30 mm 3,O mm 60 mm 2.0 mm 4;0 mm 0,O mm (Abb. 34). Die praktisch bewährte Normalsieblrurve für Kiesgrössen bis zu 60 mm nimmt parabelartigen Verlauf durch nachfolgende charal~teristische Punkte: Sieliniaseiisiiweile in iiiiii Lage iler eliarakl. Piiiikle iu 01, iles (Maßsiali logariliiiiiiseli) Geaiclils-Rllcltsla~iiles aiisgeilrllckl 0,5 mm 92 O/o 0,5 mm 92 O/o 6 mm 70 O/o 8 mm 65 O/o 30 mm mm 0 O/o 60 inm 0 O/o Die erst angegebenen Zahlen entsprechen dem Mischungsverhältnis Sand : Kies = 1 : 2, diejenigen der zweiten Reihe dem Verhältnis Sand : Feinlries : Ciroblries 1 : 1 : 1. '9 M. RoS: «Die Prüfung der Zemente mit plastischem Mörteln. Diskussionsbericht No. 10 der Eidg. Materialprüfungsanstalt an der E. T. H., Zürich ) Für die erste Annäherung lrönnen die Km-Werte durcli die aus der plastischen Zement-Normenprobe bekannten K,.. Werte ersezt werden (Abb. 70). -1) Das Nomogramm der Abb. 60 gibt dis ( )2 -werte unter Berücksichtigung der Veränderlichkeit des spez. Cewichtes des Zementes, der Zementdosierung, des Wasserzusatzes und des Raumgewichtes des frisch angemachten Betons (Granulometrie und Güte der Verarbeitung). 22) Beispiel: Hochwertiger Portlandzemen f Spez. Gewicht yc = 3,03 Normenprobe: plastisch. 28ßd = 396 kg cm2 Normenprobe: erdfeucht.. 28ßd = 665 kg/cm2 Baumörfel 1 : 3 plasfisch Raumgewicht.... r = 2,32 Anmacliwasser... ' W = 10 /o Druckfestigkeit, Alter 28 Tage,/Yd = 520 lrg/cm2 Aus Abbildung 59 folgt 2 für y, = 3,10; (-E) =0,t72. 1-s yr=3,10 Icorrektur für Der Wert von Km ergibt sich zu IG) Bestimmung der Poren und des Wertes Befon, plastische Konsistenz : Sand : Kies = 1 : 2 Raiinlgewiclil r Kies 8-40 mm ,65 Sand 0-8 mm ,75 Zement, kg 1,40 Wasser... 7,5 O/o 1,00 Poren... 1,l O/O - r Beton = 2,423 Spez. Gewieiit iii Oewiclil kg/ii13 2, , ,lO 300 1,OO Rlis~liiles Voluiiieii iii Lller Befon plasfisch : Zementdosierung kg/m3 Anmachwasser O/o Raumgewicht ,42 Aus Nomogramm Abb. 60 ermittelt man Drucltfestigkeit Ii) IS) Die Formel von Feret bezieht sich auf die absoluten Volumina in der Raumeinheit des frisch angemachten Mörtels bzw, Betons, Die Bestimmung des Raumgewichtes der frisch angemachten, noch nicht erhärteten Würfel bzw. Prismen, aus welchem sich die Anteile der absoluten Volumina von Zement, Sand-Kies, Wasser und der Hohlräume berechnen lassen, ist im Laboratorium ohne weiteres möglich. Ist dies auf den Baustellen umständlich, so ist es am einfachsten, das Würfelgewicht sofort nach dem Ausschalen, welches je nach Witterungsverhältnissen nach einem Tag (normale Temperatur) bis höchstens drei Tagen (lralte Witterung) erfolgt, durch Abwägen zu bestimmen. Der durch zahlreiche Versuche an der E. M. P, A. festgestellte Gewichtsverlust bei plastiscliem Beton, Zementdosierung 300 kg per m-eton, Sand : Kies = 1 : 2, Lagerung in feuchter Luft, beträgt nach 1 Tag 100 g pro Würfel 20/20/20 cm (Gewicht 19,5 kg) 3 Tagen 250, somit rund 0,5 bezw. 1,5 Ojo (Abb. 69). F. Schiile: «Notiz über die Untersuchung der schweizerischen Bindemittel in der Eidg. Materialprüfungsanstalt in Zürich ~. Verein Schweiz. Zement-, Kalk- und Gips-Fabrikanten: Schweiz. Landesausstellung 1914 in Bern. I" F, Schüle und R. Frey: «Die Festiglreitsproben mit plastischem Mörtel mittelst Prismen». Sitzung der schweizerischen Mitglieder des Internationalen Verbandes der Materialprüfungen der Technilr, No. 1, November ") Die Streuungen der rechnerischen Werte der Druclrfestiglceiten bei Mörtel und Beton gegenüber den wirklichen Würfelfestigkeiten ßd Reclin~ing - /jd Versiicli n = ßd Vei.sticii sind nach Feret geringer als nach Graf. Der Vergleich bezieht sich auf Mittelwerte (Abb. 71). 24) Ing, R. Feref gibt in dem Werke von Durand-Claye, Derome und Feret: «Chimie appliquee I'art de l'ingenieurn, Paris, Librairie Baudry et Cie, 1897, einen von anderen sehr zutreffenden Betrachtungen ausgehenden, verwickelteren Ausdruclr für die Festiglreitszunahme als Funktion der Zeit an. In einein gesonderten Berichte wird dieser Gegenstand noch besonders gewürdigt werden. '") "G) Die älteren schweizerischen Portlandzemente zeigen im Vergleich mit den heutigen schweizerischen Portlandzementen eine etwas stärltere Zunahme der Festigkeit mit dem Alter (Mehrzunahme ca %). Aus den Abb. 72 und 74 sind die Druclrfestigkeiten des plastischen Betons, Dosierungen 150, 225 und 300 lrg Zement per ms, iin Alter von 3, 7, 28 und 90 Tagen zu entnehmen. Abb. 72 bezieht sich auf Beton mit normalem Portlandzement, dessen Normenfestiglceiten aus der Abb. 73 hervorgehen. Die Abb, 74 entspricht einem mit hochwertigem Portlandzement hergestellten Beton, der die in der Abb. 75 angegebenen Werte der Normenfestigkeit aufweist.

13 Tabelle I. Lieferant 1. Tiefbauamt Stadt Zürich I ,.,, 3, Baudirektion Stadt St. Gallen,. 4. Bauamt Stadt Bern..,,,, 5, Baudepartement Basel-Stadt,, 7. Direction des travaux, Lausanne, 8,,I 11 I, Direction des trav, publ Locle, 10, Dir. des trav. publ,, Chaux-de-Fonds 11. Baudirektion Stadt Luzern , 1, 1, Bauamt Stadt Solothurn , Direction des trav. publ., Vevey. 15. Direction des trav. publ. de la ville de Neuchiitel,,,,,. 16, Direction des trav, publ. de la ville de Neuchatel,,,,.,, 17. Maillart & Co., Zürich , Verwaltung der Kiesgrube für Arbeitslose.,,,,.,., 19. Ville de Geneve Baudirektion Stadt Luzern, Städt, Bauverwaltung Schaffhausen 25.,, I1 - fl 26. Bureau de 1'Edilitk de la ville de Fribourg.,,,,,,., 27, Bureau de 1'Edilitb de la ville de Fribourg.,,,,.,,, Herkunft Hurden, natürlich,,., Bächau,.,., Rhein, 11,.,, Aare, I*,.,, Altes Rheingeschiebe, natüriich (aus Grube) Wiesefluss, natürlich,.. Mündung der Dranse, natürlich Mündung der Rhone, natürlich Steinbruch im Jura.,., 11 I1 11 '. " Flüelen, natürlich.... Buochs, 11,,,, Diluv. Ablagerung,,,, Flussbett der Veveyse... Lac de Neuchiitel.,.. Steinbruch im Jura.,., Neuwied a/rh,,,,,, Scliwamendingen.,,., Bachbett der Arve.,.. Steinbruch.,,.,,, Fiüelen, gebrochen,,,. Trotten - Busingen, natürlich Lausberg - Beringen, natürlich Rente-Neuve,,,.,, Daillettes.,,.,., Zusammensetzung Kalkreich Kalkreich '1, Kalk, 'I, Quarz Kalkreich '/, Kalk, 2/3 Quarz '1, Kalk, '1, Quarz Sehr kalkreich '1, Kalk, I/, Quarz Reiner Kalk Reiner Kalk l/, Kalk, '1, Quarz Meist Kalk 3/4 Kalk, '1, Quarz Meist Kalk Meist Kalk Meist Kalk Bimskies lj, Kalk, '1, Quarz '1, Kalk, I/, Quarz Etwas mehr Quarz als Kalk 'I, Kalk, '1, Quarz '1, Kalk, '1, Quarz '1, Kalk, '1, Quarz Hauptsächlich Kalk Hauptsächlich Kalk Schweiz. Eisenbetonkommission. Herkunft des Sand- und Kiesmaterials.

14 Stampfhton. Plast Beton. Gussbeton. Abb. 1. Druckfestigkeiten von Betonwürfeln einiger Baustellen und des Laboratoriums der E. M. P. A Alter 28 Tage, Normal-Portlandzementmarken No. 1,2 U. 3. Abb. 4. Druckfestigkeiten von Beton. Sand : Kies = 1 : 2, 3 I<onsistenzen, hochwertiger Portlandzement No. 1. (Normenprobe Abb. 5). Sand und Kies aus dem Oberhard. Abb. 2. Schwankungen der Druckfestigkeiten der Zement- Normenproben 1 : 3 und Betonproben (plastisch) einer grösseren Baustelle. Abb, 5, Zug- U. Druckfestigkeiten, Normenprobe erdfeucht 1 : 3. Chemische Analyse : hochwertiger Portlandzement No. 1.

15 "I 4400 'ts $300 I 2 P Abb. 3. Streuungen der Druckfestiglreiten, 3 Konsistenzen, 2 Dosierungen mit hochwertigem Portlandzement No. 1. Sand : Kies = 1 : 2, max. Korngrösse 40 mm, 20 cm Würfel. Sand und Kies aus dem Oberhard. -- Erdfeuchl: ErdFeucht Plastisch Plastisch Plastisch AranachwasserJ% Wasser J3h% Wasser I/% Wasser//% Wasser 11% % Ohne Poren &wicht &109 2% Poren Gew~cht 8/69 Ohne Porm Gew~d,} 821~ 6'h %Poren GewtchtnOj 8!& % Poren Gewtcht 7469 &&r=m r r r P-?,I3 I/ I r, Jnhalt jedes WGrPeIs 350cm3 0.3 i ) = Ohne Poren C Spezifische Gewichte : Schweiz. Nornwlsand s ~orrnal-pwtlandzernen~ ssssj~o Wasser e. (00 Abb. 6. Druckfestigkeiten von Würfeln 7 >(,7 X 7 cm nach 28 tägiger Wasserlagerung. Normalmörtel 1 : 3; Werte - s) und Raumgewichte. Normal - Mörtel WÜrFeIdruckFest,~kdtßd und Feret- Werte K = &, X Abb. 9. Druckfestigkeiten, relative Zunahme in O/o.:und K-Werte. Normalmörtel 1 : 3, erdfeucht und plastisch, Normalsand von Benken. 7~mentNol 2 3 I Mittel aus 7 verschiedenen Portlandzementmarken (1914). - Abb. 8. Würfeldruckfestir~keiten und. werte K. Normalmörtel 1 : 3. Mittelwerte der schweiz. Normal- und hochwertigen Portlandzemente

16 --P +?,, , , ~ QIW 0.14~ 0.16~ QIÖQ ~ 0,1694/ / erdp I - ~ o.ie2 0.13e. 0,127 0,128 0,116 0, , ,127 0, ,120 0,138 0,121 0,124 0,120 0, ~ a13oplast Abb. 7. K-Werte der schweiz. Normal- und hochwertige Portlandzemente Normalmörtei 1 : 3, Konsistenz erdfeucht und plastisch, (&)2-~erte finfiuss der Zemen/- Qualibt ( NormenFesthke~T) bei yleichbleibender Dosieruq PZ ZDD kq unter Berücl~sichtigung des Raumgewichtes r. berechnet / J 6 Alter in Monaten 12 i. 10. Drucltfestigkeiten Gussbeton. 4 verschiedene Zemente mit Normenfestigkeiten von kg/cm2. Material von der Grimsel. Sand : Kies = 2 : 3 (Gewichtsteile) /01 1 Sp~zIal fz.- No. 1 No. 2 Normal PZ Aller 11) Jagen J00 1 Abb. 11. Druckfestigkeiten von Normalmörtel 1 : 3, plastisch und von Beton in 3 Konsistenzen mit Normal- und hochwertigem Portlandzement. Feuchte Luftlagerung. Würfel 20 cm. Sand und Kies aus dem Oberhard.

17 Einfluss der Dosierung. Zementflo~menFestkeil: 400 kj/cmz Abb. 12. Einfluss der Zement-Dosierung. Gussbeton mit Grimsel-Sand und -Kies. Normenprobe nach 28 Tagen: 400 l<g/c1n2. U I I I Aller in Tagn 7303 U I I I I 7 28 IBO 365 Aller in Tagen 730 Tg Abb. 13. Mittelwerte der Druckfestigkeiten von 7 Zementmarken für Mörtel und Beton. Sand : Kies = 3 : 4 (Volumenteile). Material Zürichsee, Wasserlagerung. Abb. 14. Druckfestigkeit als Funktion der Zementdosierung. Beton in erdfeucliter Konsistenz. Sand und Kies aus dem Obe'rhard.

18 Bausand, E ', Konsistenz p/as/lsch /:B /:5 /:6 I: 7 /:8 Zement zu Sand in Gewichb Abb. 15. Einfluss des Zementgehaltes auf die Druckfestigkeit von Mörtel. Bausand aus dem Oberhard. Portlandzement No. 2. I a L o ' 4 28 Alte/ in Tagen 9I, I Abb. 17. Gussbetonkommission. Druckfestiglreiten /3d und Werte K. Mörtel 1 : 3 mit schweiz. Normensand und verschiedenen Normalsanden, erdfeucht und plastisch. N. S = Schweiz. Normensand Oberdiessbach A = Normalsand Barberine B = Y, Wäggital C=,, Gyimsel D = Brugg Portlandzement No. 2. Korngrösse der Normalsande gleich derjenigen des schweiz. Normensandes.

19 Zementdosierung /n kg pro rn 'Fertigen Beton Zementdosierung in kg pro 400 L Sand U KITes Zementdosieruny h kg pro m3 Fci'liyen Beton Zementdocier~i,~y in lg pro 40DL Sand U, 8OOL lges (L s)z fiir Zementdosierungen von kg;rn:j. Abb. 16. Werte - - Wasserzusätze von 5-11 Oie. 2 und 6010 Poren,

20 Abb. 18. Karte mit den Enttlahn~estellen der untersuchteil schweiz. Sand- und Kiessorten. Nummern der Sand- und Kiessorien Abb. 19. Schweiz. Eisenbetonkommission Hohlräume in OIo und Rauillgewiclite voll verschiedeilen Sand- uild I<iesmisch~~ngeil

21 ... X- Kurven erdfeucht ;Fa max 300 d Normenprobe Wm = 965 % 28841g I Jahre 2 Konsistenz : P1ast;sch "s I M~n~rnaiw~rte M 0,445 0,5 0,6 Sand: K~es Ll- 0,8 5% 5% 5% 49% Anmachwasser ~ 8 % erdfeucht C7% S5% <5% 76% T8% Z7 % plasfisch P% Abb. 29. Druckfestiglieiten und K-Werte. Sand : Kies = 0,4 bis 1,O. 250 kg Portlandzement No. 3 und 16 per Sand und Kies aus dem Oberhard, ~ B e t o -300 n kg /m3 Sand u fies - P Q I I I I! 7 % I I 2 l;rhro Alter 7Jahre Abb. 21. Schweiz. Eisenbetonkommission Druckfestigkeiten ßd. Mittel- und Grenzwerte von 27 verschiedenen schweiz. Kies- und Sandsorten. Normal-Portlandzement No. 4. min. max. Spez. Gewicht ,15 3,17 Glühverlust 1,69 2,93 O/o Malilfeinheit 4900 Maschen 9,4 14,2 Olo Beginn des Abbindens 2,30 5,30h Ende des Abbindens h Raumgewicht Druckkörper nach 28 Tagen ,39 2,42 Abb. 23. Schweiz. Eisenbetoilkommission Mittel- und Grenzwerte der K-Werte, 27 verschiedene Sande, Mörtel 1 : 3, Prismen 4 X 4 X 16, Luftlagerung. Portlandzeinent No. 4. Abb. 20. Eisenbetonkommission Die beiden extreinalen (No. 5 und 24) und eine mittlere (No. 1) Granulometrie-Kiirve der 27 scliweiz. Sand- und ICiessorten.

22 *p 'ON luauiazpul?l$lod '2 : 1 = Sa!q : puvs lyc~s!+sv~d zualslsuox 'saq pun puvs Bw/By pun 00~ '051 :Bunla!soa wanlng - (s f 3) pun ual!aqb!$sa~y3nlpuo$a~ ' UO!SS!UI"OyUOlaqUaS!~ 'Z!aMy3S '92 'qqv

23 P- Sch we~z fisenbekonkommi~~~ori I008 Mör/elund Belon von 4 srhwe~z Sandsorleri or/el 1: 3 W=/O5 % 1 Sand und,4l& No.S 1 Herkunft. Steinbruch im Jura Luftl~nei~l~nu Sand hies = l a 3000 ge0 luuu /I - - P sand Und &,/ HerkunR Hurden am Zur~chsee Naiursand / / I K alkr eich 1 lk 1 Bachbett derarv~ iuf~la~~ru::,q Halb Kalk,h& Quark. - 1 Gesiebter gebrochener Sand Brecher links r&ts Abb. 28. Druclrfestigkeiten, Werte (,:J. - Kund (4s). Mörtel 1 : 3 mit Portlandzement No, 3, Konsistenz plastisch. legen& : M or/el Beton Abb. 27. Eisenbetonkoinmission K-Werte als Funktion des Alters für 4 verschiedene Sand- und Kiessorten, Beton und Mörtel. Portlandzement No. 4. Abb. 30. Einfluss des Sand-ICiesverhältnisses. Dosierung 300 kgln~y. IConsistenz erdfeucht und plastiscl~. Alter 28 Tage. Raumgewicht des plastischeil Betons, Portlaildzementinarke No. 2 (zu Abb Material Oberhard.

24 Abb. 32. Betondruckfestiglreiteil, Dosierung 300 kg/m" Sand : Kies = 1 : 2 und 2 : 1, Konsistenz plastisch. Rauingewichte von Sand und Kies aus dem Oberhard (zu Abb. 33). 4\ I I Lichte Si~bmaschenweite rnm (log Masstab) Abb. 31. Granulometrie-ICurven für verschiedeile Sand-ICiesverhältnisse Material Oberhard [zu Abb. 30). Abb. 34. Granuloinetriel<urven, Fullerlrurve. Stauiilauern Barberine und Wäggital. L ichfe Siebrnaschenweih m f /og. Massskaaß.) Abb. 35. Streuungen und Mittel der granulometrischen Zusammensetzung. Staumauer Barberine.

25 Sand und Kles Oberhard. Abb. 33. Granulometrie-Kurven für die Sand-Kiesverhaltnisse 1 : 2 und 2 : 1, aus dem Oberhard. Fuller-Kurve (zu Abb. 32). Beton 200 kg lm Beton Abb. 39. Druckfestigkeiten, und K-Werte. Raum- gewichte. Mörtel 1 : 3, Bausand Oberhard. Würfel 7 cm und Prismen 4 X 4 X 16, Wasserlagerung. 300kglm3 rojild-k"pvq -L Wassergehd/. C s -5 & 3.'? 2-0 Q Abb. 41. (I, -Z e $ 1 : e ~ r, V> zusatzes auf die Betondruck- 2 3 '+ 2 2 Q Einfluss des Wasser- 3 festigkeit. Dosierung 225 kg/m3, Lu Sand : Kies = 1 : 2, hochwertiger Abb. 40. Druckfestigkeiten lj,t, ls)' Werte und Aufbau des Betons. Portlandzement No. 1. Material aus dem Oberhard. 3 Konsistenzen. Sand und Kies aus dem Wäggital.

26 Abb. 36. Poröser, erdfeuchter Beton. Abb. 37. Dichter, Beton. Gussbeton. Probewürfel von der Staumauer. Dosierung 189 kg/m% (Verkleinerung 2,4-fach). Abb. 38. Staum auer S Beton aus der Staumauer. Dosierung 189 kg/m3. (Verkleinerung 2,4-fach). 25

27 300 lrg Zement pro m3 fertigen Beton. 300 kg Zement pro Sand und Icies. Abb 42. (e_)2-~erte 1-s und Rau~~igewichte. Wasserzusaii oio. 2 und 60jo Poren f Alter in Gyen Abb. 44. Druckfestigkeiten von erdfeuchtem Normalmortel 1 : 3 bei Luft- und Wasserlagerung. Mittelwerte von 7 Zementmarken. 0 o Alter: 7 iäge Zernmf 1 Zernen/Z Abb 43. Druck- und Biegefestigkeiten. Einfluss der Mischungsarten. Plastischer Mörtel 1 : 3, Mittelwerte. Abb. 45. Druckfestigkeiten von Baumörtel 1 : 3, Wasserzusatz = 10 ('In, bei Luft- und Wasserlagerung. Mittelwerte von 7 Zementmarken. Sand und Kies Zürichsee. Abb, 46. Druckfestigkeiten von Beton bei Luft- und Wasserlagerung. Dosierung 300 kgjm3. Sand : Kies = 3 : 4, Wasserzusatz 6,7 Olo. Mittelwerte von 7 Zeinentmarken. Material Zürichsee.

28 P h::i $;-$P Zug P- Tonerde -Schmelz - Zemente Tiy,;/ochwer~;ge ~pez,al- ~or~/and-~e;.ern'e 444\ 268 '\ 340 \Normale Porltand -Zemente JZO Alter ~n Tagen 28 Abb. 47. Zug- und Druclrfestigkeiten, Mittelwerte Normale, hochwertige Portlandzemente undjtonerde- Schmelz-Zeinente; erdfeuchte Normenprobe 1 : Beton 300 kg/m Beton 300 kg /m 5pez;al- PorIIandz~ment Marke NO,/ Abb. 48. I Alter in I;ig~n 180 Relative Zunahme der Druckfestiglreiten in OIo der Anfangsfestigkeit. I Abb. 49. Alterskurven. Beton. Hochwertiger Portlandzement, Marke No, 1. Sand : Kies = 1 : 2. (Normenprobe Abb. 5).

29 I. 11. III. IV V. VI. VII. Abb. 51,':K-Werte für Mörtel und Beton. Mittelwerte von 7 verschiedenen Portlandzementeil. Sand : Kies = 3 : 4 (Volumenteile), Material aus dein Zürichsee. Wasserlagerung. Abb. 52. K-Werte für verschiedene Mischungsverhältnisse von Zement : Sand und Kies, Mörtel und Beton. Normaler Portlandzement No. 2 und hochwertiger Portlandzement No, 1, Sand und Kies aus dem Wäggital, Konsistenz plastisch

30 J Abb. 54. Beton Werte K. Verschied. Dosierungen. Verschied Alker lh iägen 365@ Sand : I<iesverl~ältnisse. Konsistenz verschieden. 2 Zementinarlren Abb. 50. Druckfestigkeiten ßd und Werte K. Beton, Dosierung 250 lrg. Portlandzement No. 2 per Sand und Kies. Material aus dem Oberharci ; Konsistenz erdfeucht und plastisch. 0 1 I I O -I i I8!lo Alter in Tage 305 Abb. 57. Betondruckfestigkeiten und Werte K. Dosierung 250 kg auf Sand und Kies. Portlandzement No. 2. Würfel 16 cm, Sand und Kies aus dem Oberhard. Beton, Dosierung 300 kg/ins Sand und Kies. Hochwertiger Portlandzement No. 1. Sand und Kies aus der Kander. Abb, 55, Werte K

31 Abb. 53. Gussbetonkomtnission 'Werte I(. Mörtel und Beton, 4 Portlandzement No. 2, I<onsistenzen: erdfeucht, pla essorten Normenprobe: pd K Normenprobe : ßd I.7Jage age irr aqe aqe 573 3/20 Dosierung ' Wasser O/o , ,s 6,5 6,5 Normal- PortIandzemen/No.Z Normal-Porthdzem~nt No. 3 Beton mit Dosierungen von kg/m3. Portlandzemente No. 2 und 3, Sand und Kies aus dem Oberhard. Abb. 56. Werte I(. Sand: / 2 3 I 2 3 Wasser%g4 g /I 10 erdfeucht plastisch Mörtel 1 : 3. Hochwertiger Portlandzement No. 1.

32 IConsistenz erdfeucht Konsistenz plastisch 0,132 2, Raumgewichk 20 f:3 Mischung f:3 Schweiz. Norinalmörtel 1 : 3 (Gewichtsteile) erdfeucht 1 : 3 0,220 2, S1/z plaslisch 1 : 3 0,181 2, giessfähig 1 : 3 0,138 2, Die Aniilachwassermenge W varilert je nach Mischungsverhältnis und beträgt Mischungsverl~ältnis 1 : 3 bis 1 : 8 Konsistenz erdfeucht W = 81/20/0 bis plastisch W = 11 bis 8 0:0 giessfähig W = 13 Oio bis 11 0Io Bauinörtel 1 : 3 bis 1 : 8 (Gewichtsteile) IConsistenz plastisch Dosierung 300 lrg Zement per m" Beton W i' (&), l/ni" Beton o ' Konsistenz 10 erdf euch t 0,165 2, '12 plastisch 0,120 2,4? 170 7'12 giessfähig 0,100 2, Die Ailiilachwasserinenge W variiert je nach Zementdosierung und Beschaffenheit des Kies-Sandmaterials Konsistenz W Dosierung in /y/m 'fi4j7en gekon erdfeucht 5-6 ('Io Beton, Dosierungen I<g Zement per 1n3 Beton Konsistenz plastisch plastiscli giessfähig 7-8 O/o 8 -loo,'o Abb Werte, Rauingewichte r. und Anrnachwassermenge W für Schweiz. Norrnalmörtel, Baumörtel und Beton.

33 2 I. (&) für ein qex, Gewiclit des Zementes = 3,10 und für verschiedene Anmachwassermengen W. Abb. 59. Mörtel 1 : 3 Bestimmung der - -Werte. (1:J2 ~esuchf: Spez. GewichF des Zemenkes a;: 11. ICorrel<turfalctor für verschiedene Werte von yc = 2,80-3,20. Beispiel Baumörtel 1 : 3, Konsistenz plastiscli W = 100/a,?/C = 3,O Raumgewicht des frischen Baumörtels r = 2,30 Aus I : für j h = 3,lO (~Ic_)~ = 0,167 Aus I1 : für Y, = 3,00 Korrekturfalctor Beispiel zu Nomogramm Abb. 60 Gegeben: Raumgewiclit des frisch angemachten Betons plastischer Konsistenz: r = 2,38 Zementdosierung : Z= 300 leg Zement per m-eton Spez. Gewicht des Zementes: y2 = 3,l Anmacliwasserinenge : W = 7,5 010 des Gewichtes der Trockensubstanzen (Zement, Sand, Kies). (L)~ -wert. 1 -s Man verbinde r = 2,38 auf Sltala (I) mit W = 7,5"10 auf Slrala (2) und man erhält auf Sltala (3) den Wert A = 485. Die Dosierung von Z = 300 lrg/m3 auf Slcala (4) verbunden mit y, -- 3,l auf Sltala (5) gibt auf der Geraden (6) den Punkt P. Die Gerade durch diesen Punkt P und den Punkt A + Z = = 785 auf der Skala (7) trifft auf der Skala (8) den gesuchten Wert (les)2=e - - Besfin~rnung der Poren : Bestandteil Menge Raum- Spez. Absolute gewiclit r Gewiciit Gewiclit s Volumina in 1 Kies 8-40 mm , kg 2,70 = s Sand 0-8 mm , ,70 Zement leg 1, ,lO 97 ===C Wasser.... 7,5 OIo 1, ,OO 166 = W Poren = P Raumgewicht I. = 2,38 Poren P = 2.8 Olo

34 P Raumgew;chF des fi.;schsngema&/en Be Fons Sper Gewhhk des Zernenkes Abb. 60. Baumörtel und Beton. Bestimmung der (I- f s)2-~erte. wenn Zementdosierung Z per m3, spez. Gewicht der Zementes?, Anmachwassermenge W in OIo des Gewichtes der Trockensubstanz (Zement, Sand, Kies) und Raumgewicht I. des frisch angemachten Betons bekannt sind. - Beispiel siehe S. 32. (Spez. Gewicht des Sand-Kiesmaterials zu 2,70 angenommen).

35 Mörtel o an5 o,70 ~f5 0,zU C 2 Werke fnl Beton 2 Abb. 61. Schweiz. Gussbetonkommission. Druckfestigkeiten als Funktion der (&) -werte. K-Werte. 4 verschiedene Sand- und Iciessorten, 3 Iconsistenzen. Sand : Kies = 2 : 3 (Gewichtsteile).

36 ii f28 f31 f33, aus Versuchen "0 T' berechnet : ßd ;n O/o = j69+~'~ T= ti//w in fijen 0., f80 3g5 Alter in 7agen 730 Anzahl der drsuche : Je.I8 Versuche: 8 Abb. 62. Relative Zunahme der Betondruckfestiglteit, bezogen auf 28 Tage (= 100 OIo). Theoretische und aus den Versuchen gefundene Alterskurve. Konsistenz wenig piastiscli. Abb. 68. Tlieoretische Siebkurve. nach W. B. Fuller. P = 1 Mariinalkorn und 60 mm. Noml- Portland-Zemente. erdfeucht 2 %Poren plastisch 6 % form Ahb. 70. Würfeldruckfestiglteiten. Werte K f L 3 und Raunigewichte r für Norrnalni6rtel 1 : 3 von scliweizerischen Norinal- und hochwertigen Portlandzenienten, , geordnet nach der Druckfestigkeit des Mörtels. Alter 28 Tage. \-,

37 Abb. 63. Langwies, Chur-Arosa-Bahn (Kt. GraubUiideii). 1914, O l l I k~87aiw 365 Tage Alter des Belons Abb. 64. Betondruckfestigkeiten vom Langwieser-Viadukt. Mittel- und Maximalwerte, 20 cnl-würfel, Dosieruni 300 kg/m", Portlandzement No. 9; Sand : Kies = 3 : 5, Moränematerial. Konsistenz scliwach plastisch. Normenprobe : :nach 28 Tagen 430 l<g/cm2. Langwies. Schnitt durch Betonwürfel. Verldeinerung 0,7-fach.

38 Querschnitt!:ZOO Oll I 1 - I 90 Aller 1i7 iäoen 365 " Abb. 66. Staumauer Barberine. Schnitt durch 30 cm-betonblock. Verkleinerung 6-facli. Mittlere Betondruckfestigkeiten 1922/1924. Gussbeton. Dosierung 210 kg'm".

39 F' P1 P Gr/mse/ HU~Z iker Bruyy P~nhalsch~ KISPIM Sand von Lau;bach /TiwP/Lwerk W2yy/?a/ Grobsanda K/ese/ka/k Wunzlke~ PPaPnXon desgl S~i7dmus/er 3' Bb~rhard ZÜr;ch? K~aflwerk Wigg/;cd/ Nah sanu' Zenlrahch~ Kraflw. Sand von Buochs A Krafkwerk h/a' /M gemah/ener a ks/e/h Kraftwerk Wagyi/a/ Kuge/muh/esand 6Loz desgl: /J I/.O '",

40 800 F 600 & s -L $400? 2 ( I5 PO Alter in lägen Abb. 69. Gewichtsverlust, Betonwürfel 20 cm. Sand und Kies voin Oberhard. Konsistenz t9 400.S i4 %, 3-00 $ Cs too T 7 29 Alter 117 5jen 90 0 / Alter in Ggen 90 Abh. 72. Drucl<festigkeiteii Plastischer Beton. Noriiial- Abb 73. Druckfestigkeiteil. Normalniörtel 1 : 3, erdfeucht Porllaildzemeiit No. 2, Sand : Kies = 1 : 2. und plastisch. Chemische Analyse. Prisnien 12 X 12 X 36. Material Oberliard. Normal - Portlandzement No I I Alter in Jägen 9L Ahb. 74. Druckfestigkeiten. Plastischer Beton. Hochwertiger Abb, 75. Druckfestigkeiten. Normalmörtel 1 : 3, erdfeucht Portlandzement No. 1, Sand : Kies = 1 : 2. und plastiscli. Hochwertiger Portlandzement No. 1. Prismen 12 X 12 X 36. Material Oberhard. (Chemische Analyse Abb. 5)

41 /30 U % R , 847 1/ Wasserzusalz b/assenusa~z Abb. 71. Vergleich der rechnerisclien Druckfestiglteitswerte aus den Formeln von Graf und Feret mit den Versuchswerten. Abweichung in o,'o ßd - Formel - ßd - Versuch n= ß,j -. 1co Versuch Kies und Sand von Barberine. 2 Abb. 76. (&) -Werte als Funktion der Zementdosierung. Kurve 3. Grades, Im praktischen Bereich - eine Gerade.

42 IDG. MATERIALPRUFUNGSANSTALT AN DER E. T. H. IN ZÜRICH TELEPHON: HOTTINGN Prüfungsauftrag für Beton. Auftraggeber : Angaben über Mischungsverhältnisse : Bauobjekt. Verwendete Zementmarke : Normal Spezial Probekörper : Arizahl Dimensionen Bezeichnung Zementdosierurig pro 1 m3 fert. Beton in kg: Herkunft von Sand uiid Kies: Datum der Herstellung: Art der gewünschten Proben: Korngrösse : Sand 0 bis mm Feinkies bis mm Kies bis mm Verhältnis in Raumteilen*) Sand : Kies = bezw. Sand : Feinkies : Kies = Anmachwasser in Prozenten des Gewichts der Trocl<ensubstanzen (Zement + Sand + Kies) O/io Ausführung der Proben im Alter der Körper von : Tagen Allfällig weitere Angaben: Konsistenz: erdfeucht, plastisch, giessfähig Mischung: Hand oder Maschine Modell der Körper: Holz, Gips, Eisen Gewicht jedes Probekörpers nach dem Ausschalen In kg (2 Dezimalen): Art der Lagerung der Körper und Temperatur: (Wasser, feuchter Sand, Luft, kombinierte Lagerung) P- ") Sieblcurve dzs Sand-Kies-Cieirieriges nach Siebsatz der E.M. P.A. erwünscht.

43 Ergebnisse mit Mischungen von verschiedenen schweizerischen Portlandzementen. Referat von Ing. E. Stadelniarzn, Zürich. In der letzten Zeit ist es mehrfach vorgekoinmen, dass bei einem Bauobjekt mehrere Portlandzement- Marken gleichzeitig, ja vermischt verwendet worden sind. Gerade beim Bau grosser Betonobjekte, wie Talsperren in unsern Alpen, bei denen in kurzer Sammerbauzeit grosse Massen hergestellt werden müssen, ist es selbst der leistungsfähigsten Zementfabrik nicht möglich, neben der übrigen Kundschaft allein eine solche Baustelle zu bedienen, Es müssen also mehrere Fabriken mithelfen. Wenn möglich, wird in solchen Fällen pro Bauteil nur eine Marke verwendet; aber oftmals ist es infolge der Grösse des Baukörpers oder wegen besonderer Transport- und Lagerungsverhältnisse unuingänglich, die Zemente vermischt anzuwenden. Von verschiedenen Seiten sind gegen diese Vermischungen Bedenken geäussert worden, indem befürchtet wurde, dass sich üble Begleiterscheinungen, wie Einbusse an Bindekraft, ungleichzeitiges Abbinden, ungleichmässiges Schwinden usw., in unliebsamer Weise zeigen könnten. Um nun über den Einfluss der Vermischung orientiert zu werden, wurden an der E. M. P, A. im Auftrage der E, G. Portland eingehende Versuche ausgeführt. Bereits früher wurden an der E. M. P. A. Mischungen verschiedener Portlandzemente untersucht, Die Prüfungen beschränkten sich aber auf Normenfestigkeit und Schwinden von Mörtelkörpern mit Normensand hergestellt. Die früheren Resultate decken sich übrigens mit den neuen Versuchen, die im folgenden beschriebenwerden. AuchVermischungen von Portlandzement mit Grenoblezemeiit sind an der E. M. P. A. schon untersucht worden; es wurde dabei der Einfluss auf die Abbindezeit und die Festigkeit fesigestellt, welche bei allen Mischungen sich den rechnerisch ermittelten Werten aus den beiden Komponenten stark näherten. Es ist nun zu sagen, dass alle schweizerischen Handelsmarken von Portlandzementen den scharfen schweizerischen Normen -Vorschrif ten entsprechen. Treiber und Schnellbinder sind eine äusserst seltene Erscheinung geworden. Die Schwankungen im spez, Gewicht, Glühverlust, Mahlfeinheit und Bindezeit sind nur gering; ebenso ist der chemische Aufbau in bezug auf Kalk-, Kieselsäure, Tonerde, Eisenoxyd und Gipsgehalt ziemlich gleich. Die Volumenbeständigkeitsprobe mit der scharfen Warmwasserkochprobe ist in den letzten Jahren von Schweizer Zementen ausnahmslos gut bestanden worden. Die Zemente besitzen kleine Unterschiede in bezug auf die Farbe, und namentlich ist die Festigkeit der Normenkörper bei der Normenprobe unterschiedlich, wobei aber zu sagen ist, dass alle schweizerischen Zementmarken die verlangte Mindestnormenfestigkeit nicht nur erreichen, sondern beträchtlich überschreiten, Von den genannten Qualitätsunterschieden sind für den Spezialfall der Kunststeinfabrikation die Farbvariationen wichtig. In diesem Zweig der Zementverwertung wird man daher vor allem auf ungemischte, sehr gleichmässig getönte Zementmarken sehen. Zu den neuen Versuchen wurden vier Portlandzemente verwendet, nämlich ein Schachtofenzeinent No. 1 und drei Drehofenzemente No. 2, 3 und 4. Alle diese Zemente wurden einzeln wie auch vermischt untersucht. Die Versuche erstreckten sich über den Einfluss der Mischung auf die Abbindezeit, auf die Volumenbeständigkeit, auf die Festigkeit von Mörtel mit Normensand, auf die Festigkeit von Beton, auf die Elastizität und auf das Schwinden, Normenprobe. Für die NormenkorPer wurde in üblicher Weise Mörtel mit schweizerischem Normensand im Gewichtsverhältnis Zement : Sand = 1 : 3 verwendet. Die Resultate sind auf nachfolgender Tabelle dargestellt. Aus der Tabelle ist ersichtlich: 1. Die Abbindezeiten sind nur wenig voneinander verschieden, Die Abbindezeiten der Mischungen entsprechen ziemlich genau dem rechnerisch ermittelten Mittel der Zeiten der ungemischten Zemente, 2, Die Volumenbeständigkeitsprobe, inkl. Kochprobe, wurde von allen Zementen und auch von deren Mischungen bestanden. 3, Der Schachtofenzement No. 1 weist die geringste Festigkeit auf. Zement No. 4 ist zu den hochwertigen Zementen zu rechnen. Die Festigkeiten der Normenkörper der Mischungen stimmen sehr gut überein mit denjenigen Festigkeite~, welche sich ergeben, wenn die Werte der ungemischten Zemente auf rechnerischem Wege gemittelt werden. Die Abweichungen liegen innerhalb der Genauigkeitsgrenze infolge der Qualitätsschwankungen der Zemente selbst. Die Mischung zeigt also hier keine nachteiligen Eigenschaften, die Zementmischungen erweisen sich als raumbeständig, und die Bindekraft wird zum Mittel der Einzelfestigkeiten. Z usarnrnensdzunq des Betons 3004 Zeinen/ --- Alker 7 Tagr and No l Schach/oFenzrmenl P ~ fies pro J lm No 2304 D~ehofenzernento * 65% Wasser I Druck stykeit E M~schunj 1:i P 1 Mischung I M~schung /:I 4

44 Für den Versuchsbeton wählte inan eine Zementdosierung von 300 kg Zement aui den in3 fertigen Beton; Sand und Kies stammten aus der Kieswäschesei Oberliard bei Zürich. Es handelt sich um ein gewaschenes Grubenmaterial, Die Korngrösse des Sandes war von O bis 8 inm, diejenige des Kieses von 8 bis 40 inin; das Verhältnis Sand : Kies = 1 : 2. r Konfrollnzlnzmer.. Irei teri. Zilobers t ist clcr Elas tizi ti tsliiocliii lur die elastisclie Forniäiideruilg in der Spai~nungsstufe, Anfangsbelastung bis 50 kg pro cin", ebenfalls iin Alter von 7 und 28 Tagen dargestellt. Aus clen Ergebnissen ist ersichtlich: 1, Die Festigkeiten des Betons folgen in der Grössenordnung derjenigen der Zemente in der - P- Spez, Gewicht..,. Glühverlust "1,. Inakt, Rückstand 01, Abbinde-Anfang,. Abbinde-Ende.,. / 1 Volumenbeständigkeit Mahlfeinheit R 4900 O/,. 1,8 4,4 6,6 / 7,O Festigkeifen kg/cm2 d. Normalmörtel 1 : 3 Erdfezlchf : Zug nach 7 Tagen,,,, 28,, I I,, 90 Druclr nach 7 Tagen I(,, 28,,,,,, 90,, Plus fisch : Biegung nach 7 Tagen,,,, 28,, I,,, 90,, Druck nach 7 Tagen (I,, 28,,,,, 90,, Die in ( ) gesetzten Zahlen bedeuten den rechnerisch ermittelten Durcltschnitt der Einzelwerte der ungemischfen Zeinente. Dieser Beton wurde mit 7,5 % Wasser des Trockengewichtes von Zement $- Sand + Kies zu einer plastischen Konsistenz angemacht. Auf der Abbildung Seite 42 ist jeweils links Beton ~nit Schachtofenzement No, 1, rechts Beton mit Drehofenzement No, 2, 3 und 4 dargestellt. Dazwischen die jeweilige zugehörige Mischung, wobei die beiden Zemente zu gleichen Gewichtsteilen gemischt worden sind. Unten sind die Biegungsfestigkeiten nach 7 und 28 Tagen gezeichnet, gemessen an Prismen von 12 X 12 >( 36 cm; darüber folgen die Druckfestig- Norinenprobe. Der Schachtofenzement gibt die nieclrigsten, der Drehofenzement No. 4 die höchsten Werte, Die Unterschiede bei der Biegungsfestigkei t sind aber viel geringer als bei der Druckfestigkeit. 2. Die Festigkeiten der Mischungen entsprechen ungefähr den rechnerisch ermittelten Mitteln der Festigkeiten der Einzelzeinente. 3. Die Elastizitätsmoduli der Mischungen entsprechen ziemlich genau den rechnerisch ermittelten Mitteln cler Elastizitätsmoduli der Einzelzeinente.

45 Schwinden. Auf nachfolgender Abbildung ist genau wie auf vorigem Bild jeweils links Beton mit Schachtofenzement No. 1, rechts Beton mit Drehofenzernent No. 2, 3 und 4, in der Mitte die zugehörige Mischung dar Alter 3 Tage 1 M~schung 2 I M~schunj 3 I i'lischung 4 / I I I I I gestellt. Das Schwindmass der Betons mit Einzelzementen ist sehr unterschiedlich. Der Schachtofenzement zeigt anfangs eine ziemlich starke Schwellung, No. 3 und-besonders No. 4 ein beträchtliclies Schwillden. Die Mischungen entsprechen den Mitteln der Einzelzemente. Alle Betonkörper waren während der Versucliszeit in gesättigter Luft bei ca. 15" C gelagert gewesen. 111 einigen Fällen ist die Mischung nach 7, selbst nach 28 Tagen günstiger als der Beton inlt ungemischten Zementen, weil sich die Schwellerscheinung des einen Zementes gegen die Schwindbewegung des andern kompensierte. Leider steht es noch nicht in der Macht des Ingenieurs, das Verhalten der Zemente in bezug das Schwinden im voraus erkennen zu können, so dass also die Möglichkeit noch nicht besteht, durch Mischen verschiedener Zemente die Schwinderscheinungen auf ein Minimum zu reduzieren. Aus allen diesen Versuchen konnte nichts Nachteiliges gegen die Verwendung unserer Portlandzemente gefunden werden. Voraussetzung für die gleichzeitige Verwendung mehrerer Portlandzemente ist aber, dass alle Eirzelmarken den cchweizerischen Normen entsprechen, von ungefähr gleichem chemischen Aufbau sind und ähnliche Eigenschaften aufweisen in bezug auf Abbinden, Temperaturerhöhung und Schwinden, Es ist zu sagen, dass alle schweizerischen Marken in bezug auf letztere Eigenschaften wenig voneinander abweichen, Immerhin sind diese Verhältnisse jeweils vor der Verwendung mehrerer Zemente zu bestimmen, und nur dann, wenn diese Voraussetzungen erfüllt sind, darf eine Vei-inischung der Zemente erfolgen. Es steht dann einer gleichzeitigen Verwendung in einem Baukörper nichts im Wege. Dies gilt noch besonders dann, wenn die betonierten Teile in den Boden oder unter Wasser gelangen, wenn sie überttinkt oder sonstwie verkleidet werden, also wo die Farbtönilng keine Wolle spielt. Diese Laboratoriumserfahrung steht in guier Uehereinstimmung mit der Erfahrung an ausgeführten Bauten, z. B, die grossen Talsperren in Barberirse irnd irn Wäggital, wo sich während und nach der Betcliierung keinerlei Nachteile infolge der Vermischung vcn mehreren Zementen gezeigt haben, obschon hier alle möglichen Mischungsverhältnisse von Zementen vorgekommen sind. ]Nassgebend fiir die Festigkeit des Bauwerk- Letons ist jeweils der Zement mit der geringeren Normenfestigkeit. Ohne einer absichtlichen Vermischung von Zementen das Wort zu reden, besonders wenn sie sich vermeiden lässt, zeigen unsere Versuchsresultate, dass einer Vermengung mehrerer, ähnlich beschaffener Bindemittel, wie dies schweizerische Portlandzemente skd, weniger im Wege steht, als wenn einem Port- Iandzement etwa hydraulischer Kalk, Rcmanzemeni, Kelkhydrat oder Trass beigemengt wird. Und doch werden seit Jahrzehnten diese Zuschläge verwendet in der Ingeiiieurtechnik und auch empfohlen, obschon man sich über ihren Einfluss auf die Abbindevorgiinge der Bindemittel gar nichl im klaren ist und sehr oit Lzaboratoriumsversuche die nützliche Wirkung solcher Zuschläge nicht zeigen. Grosse Vorsicht ist ferner nötig bei der Vermischung von Portland- mit Tonerdezementen, da hierbei die Abbirdevorgänge gänzlich gestiirt werden und häufig ein negatives Resultat eintritt.

46 Ing. E. Stadelmann, Zürich. Die Versuche, welche im Auftrage der Gussbetonkoinmission an der E. M. P. A. gemacht worden sind, haben eigentlich der Theorie von Prof. Duff A. Abrams in Chicago gegenüber der Theorie von Feret den Vorzug gegeben; erstere Theorie hat sich bei diesen Versuchen sehr bewährt. An den ursprünglichen Arbeiten Abrams' hat jedoch die Kommission einige Aenderungen angebracht: So wurde das Verhältnis Wasser zu Zement in Zement zu Wasser umgewandelt, weil dieses eine einfachere Darstellung der hiervon abhängigen Druckfestigkeit ergibt. Ausserdem ist dieses Verhältnis in Gewichtseinheiten eingesetzt worden, weil es eindeutiger gefunden wurde als das von Abrams benutzte Volumenverhältnis. Das spez. Gewicht unserer Zemente und der gebräuchlichen Bausande variiert bekanntermassen nur wenig, wogegen die Raumgewichte grosse Schwankungen aufweisen. Diese Aenderungen auf die Theorie von Abrams angewendet ergaben also für diese eine gute Brauchbarkeit. Um nun auf die Formel von Feret zu kommen, so sind darin tatsächlich alle Bestandteile des Betons resp. des Mörtels enthalten, und zwar in der Volumeneinheit ausgedrückt, welche aus Zement + Sandlties + Wasser + Poren besteht. Schon in den Laboratoriumskörpern, in den kleinen Prismen Cm, ist es schwierig, den Anteil der Poren genau anzugeben. Es spielen dabei kleine Wiegefehler bereits eine Rolle; aber auch die Beschaffenheit (Wasseraufnahme) des Sandes, die Mahlfeinheit des Zementes, haben einen wichtigen Einfluss. Der Anteil der Poren kann nur ungefähr auf einige Prozent genau geschätzt werden. Wenn es schon in den Laboratoriumskörpern schwierig ist, die Poren genau zu bestimmen, wieviel schwieriger ist dies im Beton auf einem Bau! Ein Prozent mehr oder weniger Poren im Anmachzustand des Mörtels macht aber auf die Grösse des Klammerausdruckes (&)' eine Aenderung von + 5 % aus. Der Klammerausdruck ist also sehr empfindlich, Die Grössenordnung des Klammerwertes ist ca. 0,l; die Festigkeit B,{ sei beispielsweise in den Hunderten, sodann wird der K-Wert eine dreistellige Zahl, K und Pd sind also auf kleine Aenderungen des 'Wertes der Klammer sehr empfindlich, und dieser ist es wiederum durch die fast nicht erfassbaren Poren. Wenn ich also die Formel von Feret in dieser Hinsicht kritisiere, so geschieht dies nicht wegen ihres Aufbaues, welcher mir sehr gut erscheint, als vielmehr weil die Betonbestandteile in Volumeneinheiten angegeben werden und weil in diesem Falle die nicht erfassbaren Poren einen zu grossen Einfluss haben. Nach meiner Ansicht liesse sich die Formel verbessern, wenn statt Volumen- Gewichtseinheiten ein- gesetzt würden, Dadurch fallen im Klammerausdruck die Poren, weil nichts wiegend, weg; der Klamnierwert würde also von diesen unabhängig. Der Einfluss der Poren, d. h, die Güte der Verarbeitung, welche durch die Anzahl der Poren zum Ausdruck gelangt, auf die Festigkeit wäre dadurch niclit ausgeschaltet; denn der Porengehalt kommt im Rauingewicht des Betons zum Vorschein. Ein poröser, also schlecht verarbeiteter Beton wird ein kleineres Raumgewicht besitzen als ein dichter, d. h, gut verarbeiteter Beton. Bekannt ist ja, dass bei gleich dosierten, in gleicher Konsistenz hergestellten Betonwürfeln der leichtere die kleinere Festigkeit aufweist als der schwerere. Durch diese Aenderung der Anwendung der Feretschen Formel würde sie sicherlich sehr verbzssert und der Abrams'schen empirischen Theorie mindestens gleichwertig.» Prof, A. Paris, ingenieur, Lausanne. N'ayant rien a objecter au be1 expose, si documente. de M. le ~rofesseur D" RoS. directeur du Laboratoirh federal dlessai des mateiiaux, je m'abstiendrais de prendre ici la parole si l'orateur n'avait soulev6, en passant, quelques points obscurs sur lesquels les avis personnels peuvent se completer. Je m'y attacherai d'autant ~lus volontiers aue M. Stadelmann, ingenieur, secretaire de la Commission du beton coul6, a nettement pose ici, pour causes operatoires, les raisons des ~referances de la Commission ~oui les formules dl~brams; son rapport conclut en eifet, a la page 149 de son etude de la methode de la compacite, Dar cette ~hrase: «Pratiauement. il es$ difficile de realiser un beton dont la compacite satisfasse 5 uae valeur donnee resultant de la parenthese de la formule de Feret; c'es-t au contraire aisement possible en suivant les indications dlabrams. Nos resultats concordent toutefois avec Une approximation egale selon Feret et selon Abrams.» Je ne puis consentir a la premiere partie de cette assertion, parce que la loi de compacite est toujours applicable au chantier, tandis que la loi dlabrarns n'est pas generale. J'en donne la preuve par les epures de compacite dont j'ai ici quelques exemplaires; ces epures ont, en effet, ete etablies pour les besoins du chantier, et elles rious ont permis d'y satisfaire, Le travail de leur etablissement est delicat; il est meine lsng, si l'on veut le prencire dans toute son ampleur; mais il appartient a l'ingenievr experirnente de limiter son investigation a la region caracteristique des m6- langes praticables au chantier. La seconde partie de l'assertion de la Commission. aui resulte de ses ex- - - pkriences rnemes, rnontre l'aisince avec laquelle on peut fixer un melange pratique en s'appuyant sur les indications d'abrams ; il y aurait a discuter a son sujet, car nos propres experiences n'ont pas ioutes

47 616 coiieluarites, mais ce n'esi pas ici le moinei~l cl'eiltamer cette discussion de points particuliers. Je crois toutefois utile de souligner le fait que le coefficient de finesse d'abrams, base de Ses forinules, ne tient nul coinpte du tassement des grains et de leurs proprietes superficielles en tant que forme et rudesse. Ces proprietes entrent au contraire automatiquement en valeur dans les constatations de la compacite; la l ~ de i Feret en est l'expression integrante, si I'on peut dire: elle assurera l'introduction des cas particuliers dails la regle commune, et c'est une raison pour s'y attacher. I1 est bon d'avoir des formules simples pour le chantier, mais il est necessaire que le Laboratoire scientifique dispose d'un instrument de recherche, plus precis, pour servir de norme et de controle; la delicatesse des operations Sera peut-etre la rancon de cette finesse; mais M. le directeur RoS Sera surement d'accord avec moi quand je jugerai preferable d'empioyer Une methode delicate, qui mette en luiniere la marge de variaiion entre l'essai de laboratoire et la realisation, que de se borner a l'usage de forinules toutes faites, qui ne sauraieni rnettre Ces difficultes en evidente, J'ai pris la liberte de deposer sur le bureau le moulage de la surface topographique determinante de la compacite d'un beton au balast de llarve, pris i la Jonction (figure); il represente l'etude complete du beton dose a 200 kg. de ciment au metre cube fini; son balast est defini pratiquement par trois composantes: le gravier (gros), la pesette (moyen) et le sable (fin) ; l'ensemble de l'etude est rapporte au triangle de Feret. Nous y voyons la region de compacite maximum formant Une crete culininant sur la ligne G-F (gravier pur - sable pur) ; c'est dans cette region, et sur le versant adouci contre le sable, qu'il esi indique de recliercher les melanges pratiques; inais nous constatons aussi que la compacite effective du beton de sable seul est de peu superieure a celles des melanges de seuls gravier et pesette (ligne G-M), sans aucun sable; ce sont deux regions pour lesquelles la porosite est equivalente dans sa grandeur, mais non dans son aspect, le sable seul paraissant beaucoup plus plein. Cette constatation est interessante pour nous qui avons encore en memoire la photographie du beton sans sable, que M. le professeur RoS vieilt de nous faire voir a I'ecran; les resistances sont A l'avenant. Le moulage illustre aussi pourquoi il ne faut pas adopter pratiquement les melanges a compacite ~iiaxiiiiu~il, trop rapproches des grarides periles Vers la base G-M des graviers ei pesettes; le deinelange frequent donnerait des nids pauvres en mortier; de plus, les pentes douces tendant au sable pur foni inoderer la diminution de compacite de ce tote de la crete et assurer de bonnes resistances aux inklanges optima, plus riches en sable et moins sujets au demelange. La surface topographique fait de meme ressortir les deux constatations de Feret, concernant la compacite maximum; on obtient cette compacite plus aisement en lfabsence de grains inoyens (loi des contrastes), et, d'un autre c6t6, elle se montre pratiquement dans des melanges d'autant plus riches en gravier que le dosage en ciment est superieur (necessitk de lfetude du beton, a l'exclusion du simple balast); la regle d'environ deux poids de gros pour un de fin se retrouve ainsi pour justifier pratiquement la formule de 800 litres de gravier pour 400 litres de sable, avec 300 kg. de ciment, distinction faite dans le sable des grains plus gros de gravillon. Ces nuances font toucher du doigt la necessite d'une analyse scientifique, reposant sur la base claire de la eranulometrie et de la com~acite, ceci en ODDO- 0.L sition avec les vagues forinules dechantier. Elles inoiltreni aussi que l'etude de la compacite est caracteristique du inelange de sable et de gravier, 5 condition d'en faire, pour la construction, la demonstration sous forme de inortier ou de beton, et non de simple balast; la presence du ciment modifie en effet profondement les qualites du melange, par son apport d'ultrafin, par sa demande d'eau et Dar la diminution des frottements On a reproche a la methode de Feret sa complication et la necessite de mesurer les ~oids en beton frais, Le beton contenu dans un recipient tare, cylindrique de preference et indeformable, se pese sans rien salir ni rien perdre, meme de son eau, et sans ambiguite. Quant aux volumes elementaires, qui sont les elements du calcul de la compacit6, leur mesure etant le quotient d'un poids par Une densite, elle reste dans le cadre des operations elementaires d'un laboratoire rudimentaire. On peut meme, si on le desire, supprimer le calcul du volume du ciinent contenu dans l'unite de voluine de beton, puisque son poids specifique est une constante en pratique; M. Feret donne, dans ce but, la forme ou C represente le poids de ciment, et (7 son poids specifique. Nous preferons I'autre forme, vu le controle de l'unite de voluine et l'hon~ogeneite generale de la formule. I1 n'est pas juste de parler de coinplication de la methode; de la complexite du problerne, oui bien, mais alors c'est l'honneur de la methode diy projeter Une lumiere aussi complete. Ce n'est pas etonnant du reste. La mefhode de Feret contient, en effet, en elle le critere du professeur D" Abrams et les formules de M. Bolomey, ingenieur, en germe et coinme cas particulier. Dans son bel ouvrage de la «Chimie appliquee~, M. Feret indiquait, en 1897 deja, trois formes principales de sa loi de coinpacite R=KXF. C'etait pour donner au facteur F, de compacite, des valeurs de plus en plus approchees des resultats experimentaux.

48 La premiere forme est F= C"' : (.+V) = C : (1 -C - s)" L'exposant m avait ici la valeur <an» ou un peu ~lus. Si l'on adopte la valeur unitaire la ~lus commode et qu'on fasse V = 0, le mortier sans vide d'air a l'etat frais, on trouve pour F le facteur c/e, le Zement- Wasser-Faktor» donnant & la resistance la forme R = K X c/e qui est, a la constante b pres, l'expression de la page 137 du rapport de la Commission suisse du beton coule. Cette constante, Feret l'a du reste aussi introduite a la page 429 de la «Chimie appliquee», ou il fait F = -Oll $- c/(e + V ) c'est-a-dire, pour V = 0 du beton coule, F = -Oll + c/e. Consultons maintenant la page 137 du rapport de la Commission, nous trouvons la forme generale R = a-z/w - b = -Oll + a.z/10 b. W --- Oll + 3,1.a.c/10 b.e puisque les poids specifiques du ciment et de l'eau sont 3,l et 1,0, Si nous introduisons dans cette expression les valeurs numeriques du tableau qui suit dans le rapport, nous trouvons pour a b 3,1 a : 10 b 7 jours , ,82 90» ,03 183» ,95 Le resultat, 3,l a : 10 b, tombe aux environs immediats du facteur 1 de Feret, du moins pour les trois valeurs 0,82, 1,03 et 0,95, relatives a 28, 90 et 183 jours; la valeur a 7 jours est du reste aleatoire pour les portlands ordinaires. La Commission du beton coule a donc conclu par Une formule de Feret apres etre partie sur les procedes d'abrams. Son R=a.Z/W- coincide avec le R = -Oll $ c/e, de Feret, au moins dans les limites de 10 a 20 O/o de l'experience. M. Bolomey, ingenieur, confirme ce resultat dans son etude de «Determination de la resistance a la compression des mortiers et betons» (F. Rouge, Lausanne, 1925), puisqu'il la base sans autre sur la formule lineaire de Feret, et qu'il en a tire de fort interessantes conclusions. Sa formule pour la quantite d'eau de gachage, plus simple que celle d'abrams, donne des valeurs pratiquement utilisables, faciles a obtenir, et qui, introduites dans sa formule de resistance, issue de celle de Feret, nous a conduit a des chiffres probables confirmes par la methode initiale de la compacite. Donc, quoi qu'on ait tente jusqu'ici, on est retombe fatalement sur les expressions donnees il y a un tiers de siecle par l'eminent directeur du Laboratoire des Ponts et Chaussees de Boulogne. Celui-ci a du reste ete conduit plus loin. Pour eviter l'exposant fractionnaire m, il a transforme sa formule en R = K.c2/(1 -s)' forme SOUS laquelle elle est actuellement le plus generalement connue, mais qui reste, selon son auteur, Une approximation et n'exclut pas les autres formes apparentees, le cas echeant (chapitre V, 87). Cette formule permet d'affronter des questions plus lointaines. b Au cours de son expose, M. le professeur D' RoS nous a montre les valeurs du coefficient K, d'energie hydraulique des divers ciments suisses, varier assez sensiblement; ce coefficient depend du durcissement progressif, c'est naturel; mais, et c'est plus grave, i1 varie aussi avec la nature du sable normal d'essai et meme avec la consistance du mortier. Les graphiques du Laboratoire federal montrent que le sable tres siliceux a donne les meilleurs r6sultats, et le sable tres calcaire des resultats moindres; mais le sable melange des deux natures petrographiques a donne en general les resultats inferieurs, M. Feret a, par contre, constat6 que certains sables siliceux conduisent parfois a des valeurs de K un peu plus faibles que les autres sables, notamment que les calcaires. Comme il a montr6 que les sables siliceux, meme moulus en farine, n'exercent aucune action pouzzolanique («Revue des materiaux de construction», nos 179 et suiv.), on ne peut en parler ici que si le sable siliceux du Laboratoire federal s'y est prete, ce qu'il faudrait controler. Le facteur accidentel de forme et de rudesse, ou de durete propre des grains de sable doit avoir joue aussi un r6le important; celui de la presence d'eau d'imbibition dans les calcaires relativement poreux peut, de son tote, avoir favorise la prise subsequente sans avoir au prealable eu d'influence nuisible sur la compacite, La loi de compacite introduit dans la resistance le facteur physique de plenitude, Le coefficient K fait intervenir l'energie hydraulique d'essence chimique; de quoi depend en definitive cette energie meme, c'est au Laboratoire a l'observer et a le mettre en lumiere. Nous touchons ici du reste a Une question apparentee, celle du durcissement des ciments mixtes Sand - Zement». Le melange de farine de roche au portland pur peut, certaines conditions de fabrication et de nature reservees, assurer a ses compositions avantageuses un durcissement meilleur que la quote- part de ciment pur le ferait attendre. M. Feret a etudie la question des C< Sand - Zement» occasion- nellement ; elle meriterait d'etre prise en serieuse consideration, maintenant que nos portlands suisses sont arrives a un degre de perfec.iion qui demande Une mise en valeur plus effective, et mieux proportionnee souvent aux efforts requis de leurs qualites, On peut etudier la question par Une transformation de la formule de Feret, qu'il a du reste envisagee lui-meme d'une maniere differente; on montre alors que l'adjonction de farine peut, en diminuant le vide du squelette sans exagerer l'augmentation du mouillage, assurer au beton plus que la resistance evaluee en fonction de la portion reduite de portland pur introduit. La question vaut la peine d'etre etudiee au point de vue 6conomique, et nous I'avons signalee au Congres des ingenieurs-constructeurs, a Londres, en L'influence du durcissement partiel a ete d'ailleurs signalee par M, Feret a I'occasion d'une serie d'experiences, unique il est vrai, mais qu'il utilise comme un simple indice, Sans nous attarder sur le detail de son calcul, qu'il donne sous toutes reserves du reste, nous relevons seulement qu'il conclut (pages 430 et suiv.), pour le degre de durcissement probable a du ciment, par la formule (7:= C.f' ou C est Une constante qui depend du liant, f est le temps et r un exposant calcule en vertu des series d'essai; pour a = 1, le ciment est completement durci.

49 Cette tentative, d'exprimer la resistance en fonction du temps et de la cornpacite, serait interessante a poursuivre au point de vue scientifique. Mais il y a du plus pressant. Nous sommes en effet en presence d'un dualisme critique: la methode scientifique d'investigation et l'essai normal de r6- ception du Laboratoire. D'un c6t6, nous voyons la loi de compacite, unie au coefficient d'energie hydraulique, permettre de caracteriser un mortier, ou un beton, en fonction des critkres propres des composantes. Nous voyons, de l'autre cote, les divers laboratoires officiels donner la mesure de la valeur des ciments sur la base de mortiers de sables normaux differents les uns des autres, sans qu'il soit possible de fixer Une equivalence logique entre Ces sables et leurs resultats; nous voyons meme Ces sables varier au point de transformer leur influence et n'etre de loin plus equivalents a eux-memes. Comment sortir d'une telle confusion, si ce n'est en generalisant l'usage de la methode exposee ici par M. le professeur D' RoS? I1 semblerait en effet elementaire de caracteriser chaque sable normal, defini par sa compacite en mortier 1 : 3 d'un type donne de ciment 5 la plasticite conventionnelle; on tendrait a preciser si les discordances de resultats d'essai proviennent de la seule compacite inegale, ou s'il faut chercher ailleurs encore la raison profonde de divergences, regrettables si elles restent inexpliquees, et qui enlkvent aux series de laboratoire la possibilite de se comparer logiquement sur le plan international. C'est la loi de compacite de Feret qui, a l'heure qu'il est, semble seule capable de donner la solution de ce problerne. Ing, F. Fritzsche, Züblin & Cie. A,-G., Zürich. «Im Schlussbericht der Gussbeton-Kommission haben wir nachgewiesen, dass wir bei unseren Versuchen sowohl nach der Methode von Feret wie nach der Methode von Abrams ungefähr eine gleich grosse Streuung der Resultate erhielten. Die Arbeit der Gussbeton-Kommission ist in dieser Richtung nicht abgeschlossen, Ohne Zweifel ist die Methode von Feret, vom rein wissenschaftlichen Standpunkte aus betrachtet, als die umfassendere und genauere anzusprechen. Wir suchen aber eine Methode zur Vorausbestimmung der Betonfestigkeit, welche auf jeder Baustelle leicht anwendbar ist und dabei genügend genaue Resultate ergibt, Die Arbeiten von Abrams, welche auf einem sehr grossen Versuchsmaterial beruhen, sind nicht ohne weiteres auf unsere Verhältnisse anwendbar, Deshalb haben wir in der Gussbeton-Kommission versucht, durch einige Abänderungen die Uebertragung auf unsere Verhältnisse anzubahnen. Dieser Weg sollte heute nicht verlassen werden, und ich bitte deshalb Herrn Prof, RoS, anhand seines grossen Materials, welches bei ihm eingeht, die Frage der Betonfestigkeit nicht nur nach der Formel von Feret, sondern auch nach den Methoden von Abrams zu untersuchen und damit die Grundlage zur praktischen Anwendung der einfacheren Methode von Abrams auf unseren Baustellen zu schaffen. Ich bitte deshalb Herrn Prof, Ro5 sein Fragenschema auszudehnen und neben den verlangten Angaben noch diejenige des Zementwasserfaktors, der bei jeder Mischung ohne weiteres bestimmt werden kann, und die Angabe des Feinheitsmoduls, bezw. bei grösseren Baustellen der genauen granulometrischen Kurve, zu verlangen. Auf diesem Wege hoffe ich dazu zu kommen, dass wir ausser der genauen Methode von Feret, welche für Laboratoriumszwecke unzweifelhaft voransteht, zu einer für die Baustelle einfacheren und dabei doch genügend genauen Methode zur Vorausbestimmung der Betonfestigkeit gelangen. Die Untersuchungen der E. M. P. A. wären ausserdem darauf auszudehnen, ein befriedigendes Mass für die Konsistenz des Betons zu finden, da die Bezeichnung nach Abrams nach unsern Feststellungen nicht genügt, Arch. H. Bösiger, Baudirektor des Kantons Bern. «Ist die Verwendung von Drehrohrofen-Zement gegenüber Schachtofen-Zement, obwohl beide Produkte zu gleichem Preise erhältlich sind, in dem Sinne eine Sparmassnahme, dass mit Rücksicht auf die grössere Druckfestigkeit des Drehrohrofen-Zementes die Zementdosierung bedeutend reduziert werden kann, ohne dass dabei die Dichtigkeit oder Frostbeständigkeit und überhaupt die Qualität des Betons leidet? Obering. A. Staub, Locher & Cie., Zürich, Ich werfe mit Rücksicht auf die nicht ungünstigen Ergebnisse der neuesten Versuche mit Mischungen verschiedener Portlandzemente die Frage auf, ob nicht durch innige Mischung zweier Zementmarken das Schwinden des Zementes vermindert oder gar aufgehoben werden könnte. Ich denke vor allem an Spezialarbeiten in Beton, bei welchen eine Herabminderung der Schwinderscheinung - auch wen11 dies auf Kosten der Druckfestigkeit erfolgen sollte - erwünscht wäre. In diesem Sinne durchgeführte systematische Versuche könnten vielleicht zu einem befriedigenden Resultate führen. X Ing. Hans Studer, Zürich. << Ich nehme Bezug auf die Aeusserung des Herrn Prof, Dr, RoS, dass beim Entscheid der Frage, ob eher eine grössere Dosierung an Zement geringerer Festigkeit an Stelle einer geringeren Dosierung an Zement gvösserer Festigkeit zu wählen sei, wohl auch der Preis der verschiedenen Zementqualitäten eine Rolle spiele, und mache darauf aufmerksam, dass der Preis sämtlicher schweizerischen Portlandzementmarken für denselben Bezugsort der gleiche ist. Derjenige Zementverbraucher, der es in der Hand hat, die Dosierung festzusetzen, hat deshalb ein Interesse daran, hochwertigen Zement zu beziehen (gemeint ist natürlich nicht Spezialzement oder ein ähnliches Produkt), was ihm in gewissen Fällen ermöglicht, ersparnishalber die Dosierung zu verringern entsprechend dem Einfluss der bessern Qualität des Bindemittels auf die Qualität des mit demselben hergestellten Produktes, unter Berücksichtigung der statischen Bedeutung des Bauwerkes. )) Obering. Blatfner, Locher & Cie., Zürich. «In Beantwortung einer Anfrage von Herrn Prof. RoS bezüglich des charakteristischen Verhaltens verschiedener Zementmarken und deren Eignung für besondere Arbeiten, teile ich im Anschluss auch an die Ausführungen von Herrn Ing. Stadelmann folgendes mit: Beim Bau des Kraftwerkes Chancy-Pougny, das In der Nachkriegszeit erbaut und a cheval du Rhone zum Teil auf französischem, zum Teil auf Schweizer-

50 gebiet liegt, war man aus verschiedeilen Gründen ge zwungen, französische und schweizerische Zementsorten nebeneinander zu verwenden, trotzdem man es aus technischen Erwägungen vorgezogen hätte, nur mit einer Marke zu operieren. Im Laufe des Baues stellte sich dann heraus, dass besonders die französischen Zemznte, wie Lafarge und Hagondange, im Sommer viel empfindlicher waren und rascher abbanden als unsere schweizerischen Zemente von St-Sulpice, Vouvry und La Roche. Auch wiesen die französischen Marken in der Erhärtungszeit und in ihren Festigkeitseigenschaften starke Streuungen auf, während unsere schweizerischen Zemente absolut gleichmässige Qualitätseigenschaften beibehielten. Der iranzösische Zement genannter Marken liess sich dagegen mit Vorteil im Winter verwenden, da er infolge seiner grössern Abbindewärme gegen leichten Frost ganz uneinpfindlicli war, was sich von den verwendeten scliweizerischen Zementen nicht sagen lässt. Eine wichtige Eigenschaft besonders des Lafarge- Zementes scheint mir seine bei Gussbeton sehr erwünschte Schmierfähigkeit zu sein, die ein Gleiten des Betons in den Rinnen auch bei wenig Wasserzusatz begünstigt. Aus demselben Grund wird er sich auch gut für Beton, unter Wasser eingebracht, eignen, wlihrer.d cltr La-RocEe-Zement und andere schweizerische Zemente diese Eigenschaften vermissen lassen. Speziell für Caissonba~iten und Caissonaufbauien, die relativ rasch unter Wasser sinken, hat man mit Vorteil nicht nur in Chancy, sondern auch für den Wehrbau Eglisau und dann für eine Heberleitung in Klcsters, Holderbank-Spezialzement verwendet, da er raschere und grössere Festigkeiten aufweist. Im Sommer können Caissonkonstruktionen schon nach tägiger Erhärtungszeit ruhig abgesenki werden, was mit gewöhnlichen Zementen nicht möglich ist, Es steht aber fest, dass den verschiedenen Zemenimarken zum Teil verschiedene, nur der betreffenden Marke eigentümliche, vorteilhafte Eigenschaften anhaften, die der Praktiker geschickt ausnützen sollte. Dabei ist allerdings darauf aufmerksam zu machen, dass gerade diese Variatioii in der Charakteristik der einzelnen Zemente bei der Verwendung von verschiedenen Marken bei ein und demselben Bau auch Gefahren mit 'sich bringt und bei nicht ganz strenger Kontrolle Unsicherheiten iiber die Ausschalun~szeiten. Mischun~sverhältnisse etc. entstehen. L, die bei Verwendung von nur einer Zementsorte, deren Eigenschaft bekannt und konstant ist, vermieden werden können.» Obering, A. Zwygavi, N. 8. K., Baden. «Herr Ing, Stadelmann hat in seinem Referat über Mischungen von vier Portlandzeinenten schweizerischer Fabriken berichtet und den Nachv~eis geleistet, dass bei hälftiger Mischung von je zwei Marken die Normenfestigkeit des Gemisches übereinstimmt mit dem Mittel der Normenfestigkeit der beiden Ausgangszemente. Die Frage der Mischung von Portlandzemenieil kann auf grossen Bauten praktische Bedeutung erhalten, wenn es nicht möglich ist, allen Zement aus einet- einzigen Fabrik zu beziehen. Es wäre aber falsch, aus den Ausführungen von Herrn Stadelmann nun den Schluss zu ziehen, dass die Mischung mehrerer Zemente ohne weiteres zulässig sei. Der Unter- schied besteht darin, dass es sich bei den Versuchen in der E, M, P, A. uin gleichmässige Laboratoriumsmischungen handelt, die wohl auf Fabrik-, nicht aber auf Bauplatzverhältnisse übertragbar sind. Durch zeitliche Verschiebungen im Bahntransport und andere Zufälligkeiten erhalten wir hier ein ständig wechselndes Mischui1gsverhältnis mit allen Uebergängen vorn einen zum andern Zement, Um nun trotzdem ein Be tonbauwerk zu erstellen, dessen einzelne Tagesschicliten nicht verschiedene Festigkeits-, Elastizitätsund Schwindverhältnisse aufweisen, ist die Forderung aufzustellen, dass auf Baustellen nur gleichwerfige Zemente gemischt werden dürfen, die also hinsichtlich chemischer Zusammensetzung, Festigkeit und übrigem Verhalten keine grösseren Abweichungen zeigen, als sie im praktischen Betrieb innerhalb einer gleichmässig arbeitenden Fabrik unvermeidlich sind. Im Interesse einheitlicher Betonzusammensetzung eines Bauwerkes sollte die Verwenduag einer einzigen Zementmarke die Regel und die Mischung mehrerer Zemente nur nach umfassenden Untersuchungen als Ausnahme zulässig sein. (Vgl. auch die Stellungnahme der Gussbeton-I<ominission des S. I. A. zur Frage von Zementmischungen: Seite 20 des im Verlag von «Hochund Tiefbau» Ar-G. Zürich erschienenen Berichtes.) Beim Bau des Kraftwerkes Wäggital wurde diesen] Grundsatz alachgelebt, indem von fünf verwendetein Zemeiztmarken drei bei geirenn'rea Bauwerken Anwendung fanden und nur bei der Staumauer Schräh zwei Zemente gemischt wurden, die zufolge gleicher geologischer Grundstoffe und Fabrikation sich in ihren Eigenschaften sehr ähnlich waren. Auf Grund von an der E. M. P. A. und in den eigenen Laboratorien ausgefülirten Untersuchungen haben die liefernden Fabriken für beliebige Mischungen der beiden Zemente gegenseitig die gleichen Garantien übernommen wie für das eigene ungemischte Fabrikat,» Ing. Hans Sfuder, Zürich. Ich glaube nicht nur meiiiein eigenen, sondern auch dem Empfinden vieler Anwes.2nden Ausdruck zu geben mit der Vermutung, dass ES wohl vielen, wie mir selbst, nicht gelang, die Fülle des durch die ausgezeichneten und hochinteressanten Vorträge des Hrn. Prol. Dr.' RoS in so konzentrierter Form gebotenen wisseilschaftlichen Materials so rasch in sich aufzunehmen und zu verarbeiten, dass eine Beteiligung an der unmittelbar folgenden Diskussion iiber die Hauptfragen möglich gewesen wäre. Ich frage an, ob es niclit tunlich wäre, die Diskussion über die in den Vorträgen und Referaten behandelten Gegenstände entweder auch noch am nächsten Diskussionsta~e offen zu halten oder erst an diesem zu eröffnen, womit Gelegenheit gegeben wäre, sich auf diese Diskussion vorzubereiien. Um die Diskussion zu einer gründlich vorbereiteten zu gestalten und damit eine konzentrierte Form derselben zu ermöglichen, wäre es allerdings wiinschenswert, ja erforderlich, das äusserst wertvolle Material und die auf dasselbe bezüglichen " Schlussfolgerungen nochmals zur Kenntnis zu nehmen, um es studieren zu können. Von der Voraussetzung ausgehend, dass die an den Diskussionstagen gehaltenen Vorträge und Referate im Druck erscheinen werden, frägt der Sprechende an, ob es nicht möglich wäre, diesen Druck so frühzeitig vorzubereiten, dass Interessenten einige Zeit vor dem nächsien Diskussionstag ein Probeabzug, der als Manuskript zu behandeln wäre, abgegeben werden könnte.»

51 Prol, Dr. M. Roi. angeinacliteil Mörtels oder Betons ist durch Abwägen Die Noriilenprüfuiig der Zenienie nach cler Me- leicht zu bestiminen, und da die Gewichte der Zementthode ~~~~t mit ~ ö ~ gibt t ~ die l zu- dosierung und des Aninachwassers, welclie in der Eintreffendste und klarste L Ö der ~ ~ ~ ~ ~ t i ~ ~ heit k des ~ i betreffenden t ~ f ~ Mörtels ~ ~ oder ~ ~ Betons enthalten von llydraulischen Bindemitteln, llir ~ ~ für sind, ~ genau bekannt ~ sind. t und des ~ ferneren, ~ wie er- ~ die ~~~~~~~i~ liegt in der ~ ~ ~ die p ~ ~ ~ wähnt, ~ h das ~ spezifische i ~ ~ Gewicht ~ ~ der ~ ~ üblichen - ~ Sand-, werte des ~ ~ b auf die ~ ~ ~ ~ 1 ~ ~ der ät l Kies-Materialien t ~ i ~ ~ nur ~ i sehr ~ unbedeutend ~ ~ scliwankt, fast ~ ~ ~ übertragen ~ t zu ~ dürfen, l l um ~ den ~ ~ unveränderlich ~ ~ ist, i lässt ~ sich - der Porenanteil in einkeitswerten der p ~ ~ für ~~~~k ~ und ~ ~i~~~~~ ~ ~ facher ~ Weise k hestiminen ß ~ (siehe ~ Anmerkung ~ ~ 16 und auf die Festigkeits- und Elastizitätsverhältnisse eines Abb. 60). Betons in de; Praxis mit einer für technische Zwecke genügenden Genauigkeit schliessen zu können. Die Gerade der Gmstand, dass Feret die Druckfestig- Prüfungsmethode mit Körpern plastischer Konsistenz keit durch die Beziehungen der absoluten Volumina erfasst das Wesen der heutigen Praxis der Beton- und der einzelnen Aggregate in der Volumeneinheit des Eisenbetonbauweise. Die einheitliche Norinenprüfung frisch angemachten Mörtels oder Betons ausdrückt, in cler hydraulischen Bindemittel nach der Prismender Gemeinschaft mit der durch Abwägen genauen methode ist das natürlichste und zutrefiendste Binde- Bestiminung des Raumgewichtes, macht die Methode glied zwisclien dem Laboratorium und der Baustelle. von Feret so klar, übersichtlich und einfach und da- Das Gesetz von Feret entrückt die Bestimmung der her so wertvoll, Obschon nur die absoluten Volumina Festigkeit von Mörtel und Beton und die Beurteilung der einzelnen Aggregate in der Feret-Formel erder Einflüsse infolge Abänderungen und Schwankunscheinen, gelangt in ihr doch indirekt auch der Eingen der einzelnen Komponenten, cler tastenden Erfluss der Grösse und der Beschaffenheit der Oberfahruns! und stellt sie auf eine svstematische, verfläche des Sand-Kies-Materials zum Ai~sdruck. suchsw:ssenschaftliche Grundlage. ' Das ganze Gebiet der grossen Zemeiitindustrie wird von einem einl~eitlichen Gedanken beherrscht, welcher seines gesunden Kerns wegen geeignet und würdig ist, die Grundlage für eine international-einheitliche Prüfung zu bilden, um so Gemeingut aller Länder zu werden. Den Wünschen der Herren Prof. A. Paris, Dir. A. Zwygarf und Dir. F. Frifzsche, welche übereinstimmend dem Gesetz voii Feret gegenüber der Methode von Abrams für wissenschaftliche Laboratoriumsuntersuchungen entschieden den Vorzug einräumen, die Forinel von Feret in geeigneter Form durch I<urvendarstellungen auch den Bauführern von Baiistellen besser zugänglich zu machen, soll bereits anlässlicli der Drucklegung dieses Diskussionsberichtes entsprochen werden. Diese Forderung ist durchaus berechtigt, und sie wird zweifelsohiie die von unseren Kolleaen der Praxis em~fundene Lücke ausfüllen. Genauer betrachtet, sind die Formeln von Abrains 3 ), Graf und Bolomey ') grundsätzlich von der viel älteren Formel von Feret I) nicht verschieden, Das Gesetz von Feret jedoch ist viel allgemeiner gefasst und weist, auf versuchstechnischer Grundlage beruhend, einen sehr einfachen und wissenschaftlichen Aufbau aui, und es sind ihm, seiner Allgemeinheit wegen, Vorzüge eigen, die allen anderen Methoden abgehen. Es gibt auf alle die Zeinentqualität, die Dosierung, das Kies-Sand-Material, die Konsistenz, die Erzeugungsart, die Verarbeitung, die Lagerungsart und das Alter von Mörtel und Beton betreffenden Fragen Aufschluss. Ein besonderer AUSZUB aus diesem Berichte, in Form einer Anleitung zu; Vorausbestiminung 'der Festigkeit eines Mörtels oder Betons nach Feret wird als besondere Anlage beigefügt. Auf die Ausführungen von Herrn Ing. Ed. Stadelmann, die Bestiinmung des Porenanteils im Mörtel oder Betoii betreffend, erlaube ich mir zu bemerken, dass dieselbe bei einiger Sorgfalt keine Schwierigkeiten bietet, da die spezifischen Gewichte des Wassers und Zementes genau bekannt sind und das spezifische Gewicht des Saild-Kies-Materials von s = 2,70 nlri- sehr wenig variiert. Das Raumgewichi. des frisch Die von Dir. F. Frifzsche gewünschte vergleichende Untersuchung nach Feret und nach Abrams, wird anlässlich der Durchführung ergänzender Versuclie der E, M, P, A, für die zweite Auflage des Berichtes der Schweiz, Gussbetonkommission durchgeführt werden, Inzwischen sind diese vergleichenden Versuche abgeschlossen und durch Herrn Ing. Ed. Stadelmann verarbeitet und im vorerwähnten Berichte «Gussbeton, Erfahrungen beim schweizerischen Talsperrenbaun (siehe Anmerkung 6), veröffentlicht worden, Für plastische und giessfähige Konsistenzen, wo der Porenanteil praktisch, der leicliteren Verarbeitbarkeit wegen, klein ausfällt, wie dies Abrams (und auch Graf) in seiner Formel voraussetzt, ist der Unterschied zwischen Feret und Abrams, in Uebereinstiminung mit theoretischen Erwägungen, praktisch nicht vorhanden, Beide Formeln geben gut brauchbare Resultate und nach beiden Methoden überprüfte Fest& keitsergebnisse zeigen Abweichungen zwischen Theoge und Versuch von ungefähr gleicher Grössenordnung. Für weniger plastische und erdfeuchte Konsistenzen stiinmen jedoch die rechnerischen Werte nach Abrains (und nach Graf) weniger gut als nach Feret init den Versucl~sergebnissen überein. Die Formel von Feret bringt ein allgemeineres Gesetz zum Ausdruck und umfasst indirekt auch alle Fragen der Kornzusammeiisetzung (Granuloinetrie, Feinheitsmodul) des Sand- Kies-Materials und der Konsistenz, Wie aus der beiliegenden Anleitung hervorgeht, bietet die Methode von Feret in der durch die E, M. P, A. ausgearbeiteten Forin entschieden Vorteile, die der Methode von Abrams in keiner Weise in bezug auf praktische Handhabung nachstehen. Die &n Dir. F, Fritzsche gewünscliten Fragen über die Granuloinetriekurve und den Zementwasserfalitor sind in den d'riifungsauftrag für Beton» aufgenoininen worden. Eine Normalisierung der Konsistenz scheint niir nicht erstrebenswert, Die zweckdienlichste Konsistenz sollte, die jeweilig vorliegenden Verhältnisse berücksichtigerid, durch die Erfahrung und das Empfinden des Ingenieurs bestimmt und ständig überwacht werden,

52 Herr Prof. A. Paris hat in seinem Votum auch die von Herrn R, Feret bereits aufgeworfene Frage der Festigkeitskurve eines Betons als Funktion des Alters berührt. Auf diese Frage gibt der auf Seite 6 aufgeführte und auf Abb, 62 graphisch dargestellte Ausdruck Antwort. Die von Herrn Baudirektor Arch. H. Bösiger gestellte Anfrage lässt sich in knapper Form wie folgt beantworten: Drehofenzemente weisen in der Regel höhere Fesiigkeiten als Schachtofenzemente auf. Nur in ersteren lassen sich hochwertige Portlandzemente erzeugen. Die Festigkeit und Dichtigkeit, und mit letzterer auch die Frostbeständigkeit, hängen bei gleicher Dosierung aber nicht nur allein von der Qualität des Zementes, scndern auch von der Zusammensetzung und der Natur des Sand-Kies-Materials, sowie von der Konsistenz und Verarbeitung ab, Es sind daher vor Entscheidung über die Stärke der Zementdosierung sorgfältige Untersuchungen anzustellen. Es ist ratsam, mit der Reduktion der Zementdosierung nicht zu weit zu gehen, da magere Dosierungen infolge unvermeidlicher Veränderlichkeit in der Zusammensetzung des Sand-Kies-Materials, sowie bei ungenügender Verarbeitung und stärkerem Wasserzusatz, leicht ungenügende Festigkeit und weniger dichten Beton ergeben. Bei Gussbetoii für Schwergewichtsstaumauern dürfte die untere Grenze der Dosierung bei ca. 200 kg Zement per Kubikmeter sein, wobei es, mit Rücksicht auf die auftretenden relativ niedrigen Beanspruchungen, nicht wesentlich ist, ob man Drehofen- oder Schachtofenzement verwendet. Für den Eisenbeton mit Dosierungen von in der Regel kg bis ausnahmsweise 400 kg per Kubikmeter Beton, ist in erster Linie Festigkeits-, Dichtigkeits-, Verarbeitungsund Rostfragen Rechnung zu tragen. Je nach Umständen kann Drehofen- oder Schachtofenzement verwendet werden. Die mit der Frage Schachtofen- oder Drehofenzement zusammenhängenden wirtschaftlichen Gesichtspunkte sind zumeist nicht einfacher Natur und lassen sich nur von Fall zu Fall richtig entscheiden. Die Herren Dir. A. Zwygart, Obering, A. Staub und Obering. Rlaitner haben zu den Ausführungen von Herrn Ing. Ed. Stadelniann sehr interessante und wertvolle Beiträge geliefert. Diese sind dzsto beachtenswerter, als sie sich auf Erfahrungen stützen, welche an grossen, sorgfältig geleiteten Baustellen gemacht worden sind. Es scheint somit ganz allgemein nicht ratsam zu sein, Zemente verschiedener Provenienz nebeneinander zu verwenden oder gar zu mischen. Nur wenn es sich, der chemischen Zusammensetzung, den physikalischen Eigenschaften und der Festigkeitsqualität, sowie dem Schwindungsmass nach um gleichwertige Zemente handelt, dürfen solche gemischt für das gleiche Bauwerk Verwendung finden. Die Schwindvorgänge werden gleichzeitig mit den Abbinde- und Erhärtungsvorgängen und den damit im Zusammenhange stehenden Wärmeerscheinungen zurzeit an der E. M, P. A. studiert, wobei ein neuer Amslerscher Schwindmessapparat für Prismen von 50 cm Länge Verwendung findet 7). Die Wärmevorgänge infolge des chemischen Abbinde-und Erhärtungsprozesses, insbesondere in den ersten 24 Stunden, werden von Herrn Prof. P. Joye, Universite de Fribourg, studiert, und die Gesamtergebnisse werden dann gemeinsam verarbeitet werden, wobei auch der Einfluss der Mischungen von verschiedenen Portlandzementen auf das Schwinden verfolgt werden soll, da dieser Frage grosse Bedeutung zukommt. Die sehr rege Diskussion, zu welcher die Kollegen der Praxis in uneigennütziger, offener Weise aus ihren reichen Erfahrungen äusserst wertvolle Beiträge lieferten, zeigte deutlich die technische und wirtschaftliche Bedeutung, welche der Frage «Die Festigkeit des Mörtels und Betons» beigemessen wird. Es wurde beschlossen: 1. Herr Ing. R. Feret, Direktor des Laboratoire des Ponts et Chausskes, Boulogne-sur-Mer, soll von der E. M. P. A, zur Abhaltung eines Referates über seine Forschungen eingeladen werden. 2. Der heutige Diskussionsbericht soll später gemeinsam mit dem Referat von Herrn Dir R. Feret erscheinen. 3. Die Methoden von Feret und Abrams sind ~egenüberzustellen. Die Methode von Feret ist durch die E. M. P. A. in verständlicher Weise, durch graphische Darstellungen erläutert, den Baustellen zugänglicher zu machen. 4. Nötigenfalls soll das Thema «Die Festigkeit des Mörtels und Betons* später nochmals zur Behandlung gelangen. Prof. Dr, M. RoS spricht allen Anwesenden und insbesondere den Diskussionsrednern den verbindlichsten Dank der E, M. P. A. aus für das rege Interesse und die wertvolle Mitarbeit, welcher die E. M. P. A. nicht entbehren dürfte, und schliesst die Sitzung um 18% Uhr.

53 Talsperre Barberine der S. B. B. Erstellt durcli die Firma Marfin, Baraielli & Cie., Lausanne. Bauleitung S. B. B.

54 EIDGENÖSSISCHE MATERIALPRÜFUNGSANSTALT AN DER E. T. H. IN ZURICH LABO'RATOIRE FEDERAL D'ESS AI DES MATERIAUX ANNEXE A L'ECOLE POLYTECHN. FEDERALE A ZURICH! ,,,,IIIIIIIIIIIIIII,,,,,,,,,t,,,,,,!,t,,,,,,,,,,,,,,,,IIIII~,IIIIIItIIIIIIIIII,,,IIIIIII,IIIIIIIIIIItIIIIIII,,,,,,,IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII,!,L,IIIIIIIIIII~~~!,!~~~~~,~ ANLE TUNG zur Vorausbestimmung der Würfeldruckfestigkeit von Mörtel und Beton nach R. Feret. I, Granulometrische Unr,_ Sand- und Kiesmaterials. 11. Ermittelung des K-Wertes in der I - 'nel von Feret ßd - K aus der Würfeldruckfestigkeit von Mörtelprismen Bestimmung der Würfeldruckfestigkeit,,ßcl von Beton. 1V. Eestigkeitszunahme des Betons mit dem Alter. Beilage zu Diskussionsbericht No. 7. llllllllllllll<ll,riiiiiiiiiii,,iiiii~,,i,iiii,,,,,~,,,,,,,,,~,,,,,,,ii,iiiiiiiikiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiliiiiii,b3~~~~~4~l~~~~~~lt~,#l,,~~~~,,~t~~~~l~~t~~~~~~l~l~~~

55 ANLEITUNG zur Vorausbestimmung der Würfeldruckfestigkeit von Mörtel und Beton nach R. Feret. I. Granulomelrische Untersuchung des Sandund Kiesmaterials. Zweckmässige Sand-Kies-Mischungen (ohne Zementbeimischung) ergeben Siebkurven, die sich der Fuller-Kurve (Abb, 1) anschmiegen, Nicht allzu grosse Akweichilngen von der Fuller-Kurve beeinflussen die Druckfestigkeit des Betons praktisch in geringem Masse, Für Mörtel ist es zweckmässig, wenn die Siebkurve des Sandes allein (ohne Zementzusatz) etwas oberhalb der Fuller-Kurve verläuft. Der Siebsatz der E. M. P. A. ist auf Abb. 1 angegeben. Sand und Kies bei zwei Komponenten, oder Sand, Feinkies und Kies bei drei Komponenten, sind auf der Baustelle stets getrennt zu halten. Bei natürlichen Sand-Kies-Sorten betragen: das spez. Gewicht, ohne nennenswerte Abweichungen.. s = 2,7 die Raumgewichte für lose eingefülltes Material iin Mittel: für Bausand., r=1,75 für Kies., r=1,65 fiir sand-~ies-mischung ' (1 : 2 Volumen teile)., u=1,95 Als zweckmässige und praktisch erprobte Mischungen fiir Beton gelten: Sand : Kies = 1 : 2 und auf der Baustelle leichter verarbeitbar, Sand : Kies = 3 : 5 bis 5 : 7, Sand : Feinkies : Kies = 1 : 1 : 1. Staub (Korngrösse kleiner als 0,5 mm) sollte nicht in grösseren Gewichtsmengen als ca. 8 % des Kies-Sand-Gemenges vorhanden sein. In der Feret-Formel ßd = K e J2 gelangt der Gütewert der granulometrischen Zusammensetzung des Sand-Kies-Gemisches im absoluten Volumen des Sand-Kies-Materials s in der Volumeneinheit zum Ausdruck. Das Raumgewicht des frisch erzeugten Mörtels oder Betons ist, normale Verarbeitung vorausgesetzt, gleichfalls ein Mass für den Gütewert der Granulometrie des Sand-Kies-Gemisches. Das Raumgewicht wird bei gleicher Dosierung, gleichen Mischungsverhältnissen von Sand : Kies und gleicher Konsistenz noch von der Verarbeitung bezw. Einfüllung (Poren) beeinflusst (siehe unter Punkt 111). 11. Ermittelung des K-Wertes in der Formel von C Feret /3d = K (P-) aus der Würfeldruck s festigkeit von Mortelprismen. Die Würfeldruckfestigkeit ßd lässt sich nach Feret aus der Beziehung bestimmen. ßd ist die Würfeldruckfestigkeit des Mörtels bezw. Betons in kg/cm2 für eine bestimmte Zementmarke in einem bestimmten Alter und für eine gewisse Lagerungsart (Luft, Wasser, kombinierte Lagerung). 1 = Volumeneinheit des frisch angemachten Mörtels oder Betons = C + s + W + p. C bedeutet das absolute Volumen vom Zement in der Volumeneinheit des Mörtels oder Be- Gewicht tons; absolutes Volumen = spez. Gewicht; (1 -- s) der Unterschied zwischen der~olumeneinheit des frisch angemachten Mörtels bezw. Betons und dem absoluten Volumen von Sand bezw. Kies und Sand in dieser Einheit; W Volumen des Wassers in der Volumeneinheit; p Volumen der Hohlräume bezw. Poren in der Volumeneinheit, somit ein Mass für die Güte der Verarbeitung des Mörtel- bezw. Betonkörpers; K ein Wert, welcher eine bestimmte Zementmarke, in einer bestimmten Konsistenz, in einem gegebenen Alter und die besonders ins Auge gefassten Lagerungsverhältnisse charakterisiert. Vor Beginn der Festigkeitsversuche ist der Zement einer umfassenden Normenprobe mit plastischem Mörtel 1 : 3, inbegriffen die chemische Analyse, zu unterziehen. Für die Mörtelprismen ist Bausand der Baustelle zu verwenden, um den Einfluss der geologisch-petrographischen Herkunft, der chemischen Zusammensetzung und der Beschaffenheit der Oberfläche des jeweiligen Sand-Kies-Materials so gut als möglich zu erfassen. Der K-Wert des Mörtels der Baustelle, Km in einem bestimmten Alter, ergibt sich aus der Beziehung

56 35 Die Angaben in Abb. 2 und die graphischen Zusammenstellungen in Abb. 3 leisten für die erste Orien- tierung iiber die Grösse der&) C, I-n -I -Werte für Mörtel gute Dienste. Für die erste Annäherung können die aus der Zement-No.rmenprobe (schweiz. Normalsand) errechneten K-Werte (Abb. 4) eingesetzt werden. Entsprechend den in Wirklichkeit vorhandenen Verhältnissen wird dann der Km-Wert aus der wirk- lichen Würfeldruckfestigkeit,,,PC~ des Baumörtels nach Gleichung 2) ermittelt. Es empfiehlt sich, Baumörtel von plastischer Konsistenz zu verwenden, mit Rücksicht auf möglichst gleichartige Verhältnisse bei den Vorversuchen und bei der Bauausführung. Den graphischen Zusammenstellungen in Abb, 3 C sind die(-) -Werte für ein von 2,80 bis auf 3,220 I-s variierendes siez. Gewicht des Zementes, für einen von 9 bis 12 % schwankenden Wassergehalt und für Raumgewichte, die zwischen 2,15 und 2,40 liegen, für Mörtel 1 : 3 zu entnehmen. Es ist somit erforderlich, das spez. Gewicht des Zementes und die Anmachwassermenge in Prozenten des Gesamtgewichtes der Trockensubstanzen (Zement und Sand) genau zu kennen, sowie das Raumgewicht des frisch angemachten Baumörtels durch Abwägen zu bestimmen. Um einen zutreffenderen Mittelwert zu erhalten, ist es ratsam, Baumörtel in Mischungsverhältnissen von 1 : 3 und 1 : 6, in plastischer Konsistenz, der Bestimmung der K-Werte zugrunde zu legen. Beispiel: Hochwertiger Portlandzement, Marke No. 1. Baumörtel 1 : 3 (Gewichtsteile), Sand Oberhard (Zürich), feuchte Luftlagerung. Aus den Versuchen sind bekannt: Spez. Gewicht des Zementes,, y, = 3,1 Anmachwassermenge, Konsistenz plastisch.,..,, W= 10 /, Raumgewicht des frischen Mörtels r = 2,33 Druckfestigkeit nach 28 Tagen (Versuchswert).,,,,,,, ßd -=6071rg/cm2 Es folgt für den m3 frisch angemachten Mörtel: Ahsnl. Volumina Gewicht Spez. Gewicht in Liter leg Gewicht Spez. Gewicht 1. Sand , = s 2. Zement 530 3,lO 171 = C 3, Wasser 10 /, von 1 U , = W 4. Poren = U = 1 somit Porenanteil p = 2,9Ol0, Raumgewicht r = 2,33 und Aus dem Graphikon der Abb. 3 folgt für yc = 3,10, W= 10 /o und r = 2,33 der Wert - f s)2 ZU 0.176, Nach Gleichung 2) ist Baumörtel 1 : 6 (Gewichtsteile), Sand Oberhard (Zürich), feuchte Luf tlagerung. Bekannt sind:?'c = 3,lO W= 9,5% Konsistenz plastisch r = 2,30 ßlßd = 294 kg/cm2 im Alter von 28 Tagen (Versuchswert) Für den m3 frisch angemachten Mörtel 1 : 6 folgt: Gewicht Spez. Gewicht Absol. Volumina in kg in Liter 1. Sand 0-8 mm , = s 2. Zement 300 3,lO 97 = C 3. Wasser 9,5 Oi, (von ) 200 1, = W 4 Poren = p P = 1 somit Porenanteil p = 3,5 O/,,, Raumgewicht r = 2,30 und Die Verarbeitung ist hier, infolge grösseren Porenan,teiles (33%, gegenüber 2,9 %), weniger gut, Nach Gleichung 1) soll die Druckfestigkeit mßd - im Alter von 28 Tagen betragen: ßd = K. Setzt man den für Baumörtel 1 : 3 im gleichen Alter von 28 Tagen und gleiclifalls für feuchte Luftlagerung gefundenen Wert von K = 3480 in die Gleichung 1) ein, so beträgt die rechnerische Würfeldruckfestigkeit nach Feret n,ßc~ = ,085 = 295 kg/cm2 genau mit dem Versuchswert,,,Pd = 294 kg/cm2 übereinstimmend, Der R-Wert für Normalmörtel 1 : 3, Konsistenz plastisch, Alter 28 Tage, Wasserlagerung, beträgt nach Abb. 4 K = 3533; also stimmt er mit dem aus der Baumörtelprobe, gleicher Konsistenz und gleichen Alters, ermittelten Werte von K = 3480 praktisch übereiii. Man hätte im vorliegenden Falle, für den Sand aus dem Oberhard, den K-Wert der plastischen Norinenprobe mit dem Normalsand von Oberdiessbach ohne weiteres nehmen können. Die Uebereinstimmung ist nicht immer eine so gute. Abweichungen bis zu 15 % sind bei Mörtel möglich Bestimmung der Würfeldruckfestigkeit ußd von Beton, Der nach I1 jeweils errechnete Km-Wert für Baumörtel wird in den Feretschen Ausdruck für die Betondruckfestigkeit eingesetzt, Die Angaben in Abb. 5 und 6 leisten für die C erste Orientierung über die (I-- PS) -Werte für Beton gute Dienste. Die den wirklichen Verhältnissen entsprechenden -Werte unter Berücksichtigung eines von 2,8 (1:~)~ bis 3,2 variierenden spez. Gewichtes des Zementes, einer Zementdosierung von 100 bis 600 kg per m3 Beton, einer zwischen 5 und l l % liegenden Anmach- wassermenge und eines Raumgewichtes des frisch angemachten Betons von 2,L"O-2,50 können dem Nomogramm der Abb. 7 entnommen werden.

57 Das Nomogramm, welches auch ohne weiteres für Mörtel Gültigkeit besitzt, lässt in übersichtlicher Weise die Einflüsse erkennen, welche die Abänderungen und Schwankungen der einzelnen Bestandteile des Mörtels bezw. Betons zur Folge haben. Das Nomogramm in Abb, 8 ermöglicht die Bestimmung der Würfeldruckfestigkeit ßd fiir Mörtel und Beton, wenn die Werte (l f - s)2 und K-Werte bekannt sind, Unerlässlich ist somit die Kenntnis: a) des spez. Gewichtes des Zementes y, (als gut zutreffender Mittelwert für Portlandzement gilt y, = 3,lO) ; b) der Anmachwassermenge W in Prozenten des Gesamtgewichtes der Trockensubstanzen (Zement, Sand, Kies) ; c) der Zementdosierung Z in kg per m3 des Betons; d) des Raumgewichtes r des frisch angemachten Betons. Die Bestimmung dieses Raumgewichtes v erfolgt durch Abwägen. Ist dies auf einer Baustelle umständlich oder unmöglich, so ist es am einfachsten, das Würfelgewicht sofort nach dem Ausschalen, welches je nach Witterungsverhältnissen nach einem (normale Temperatur) bis höchstens drei Tagen (kalte Witterung) erfolgt, durch Abwägen zu bestimmen, Der Gewichtsverlust beim plastischen Beton, Zementdosierung 300 kg per mveton, Sand : Kies = 1 : 2, Lagerung in feuchter Luft, beträgt: nach einem Tag: 100 g pro Würfel 20/20/20 (Gewicht 19,5 kg), nach drei Tagen: 250 g pro Würfel 20/20/20, somit rund 0,5-1,5 % (Abb. 9). Die genaue Bestimmung des Raumgewichtes des frisch angemachten Betons und der Umstand, dass Feret die Druckfestigkeit durch die Beziehungen der absoluten Volumina der einzelnen Aggregate in der Volumeneinheit des frisch angemachten Mörtels oder Betons ausdrückt, gestalten die Methode von Feret sehr wertvoll, Betonkörper höheren Raumgewichtes besitzen, unter sonst gleichen Verhältnissen, auch höhere Druckfestigkeiten, Obschon nur die absoluten Volumina der einzelnen Aggregate in der Feret- Formel erscheinen, gelangt in ihr doch indirekt auch der Einfluss der Grösse und der Beschaffenheit der Oberfläche des Sand-Kies-Materials zum Ausdruck. Eine sehr gute Uebereinstimmung zwischen den so errechneten und den durch Versuche bestimmten Betondruckfestigkeiten erhält man, indem man die nach Gleichung 3) ermittelten hpcl -Werte ermässigt, 1 somit statt K, - -I<' = 0,87 Kn7 einsetzt. Diese Ab- 1,15 xninderung trägt den bei Betonkörpern weniger gleichmässigen Verhältnissen Rechnung. Es ergibt sich somit 4) 1-s Die Streuung der wirklichen Festigkeitswerte für Beton, gegenüber dem nach Feret errechneten Mittelwert, bewegt sich innerhalb + 25 %, Eine solche Streuung ist praktisch fast unvermeidlich und durch die Schwankungen der die Betonfestigkeit beeinflussenden Faktoren (Zementqualität, Granulometrie des Sand-Kies-Materials, Anmachwassermenge, Verarbeitung, Witterung, Temperatur) begründet, dc1 = Knl (-). 037 C ' Beispiel: Hochwertiger Portlandzet7zent, Marke No. I. (Siehe Beispiel Mörtel.) Beion, 300 kg Zement per m" Beton; Sand : Kies = 1 : 2 (Volumina) vom Oberhard (Zürich); Konsistenz plastisch, Anmachwassermenge W = 7,5 % des Gewichtes der Trockensubstanzen (Zement, Sand, Kies) ; Raumgewicht des frisch angemachten Betons r = 2,38; Würfeldruckfes tigkei t nach 28 Tagen,,Pd = 343 kg/cm2; Luftlagerung, feucht. Es ergibt sich per m3 frisch angemachten Beton: Bestandteile Raum- Spez. Absolute Menge gewiclit Ge''icht Gtwiclit Volumina I. kg Liter 1. Sand 0-8mm I 1, , Kies 8-40 mm , , Zenlent 300 kg 1, ,10 97 = C 4. Wasser 7,5 'Jo 1,OO 166 1,OO 166 = W 7,5 /0 von 1, 2 und 3 5. Poren = P = 1 somit Porenanteil p = 2,8 J0, Raumgewicht I- = 2,38 und Aus dein Nomogramm der Abb. 7 folgt für 7, = 3,10, W = 7,50 %, Z = 300 kg und r = 2,38 der ( ~ ) ' - ~ e rzu t 0,112, also in genauer Ueber- 1-s einstimmung mit dem direkt errechneten Werte. Aus der Gleichung 4) folgt nach Feret die Würfeldruckfestigkeit des Betons im Alter von 28 Tagen zu 2 ~P(I = Kn (k) = ,112. 0,87 = 340 kg/cm2. Der genau gleiche Wert von hljd ergibt sich auch aus dem Nomogramm der Abb. 8. Der Wert Km wurde aus der Baumörtelprobe 1 : 3 bezw. 1 : 6 für gleiches Sandmaterial, gleiche Konsistenz, gleiche Lagerung und im gleichen Alter wie für den Beton zu X, = 3480 ermittelt. Der rechnerische Wert von 0,9d = 340 kg/cm2 stimmt mit dem Versuchsmittelwert von h,od = 343 kg/cmqenau überein. Die Uebereinstimmung ist in den meisten Fällen der Praxis nicht eine so gute. Der Unterschied zwischen dem nach Feret errechneten und dem durch den Versuch festgestellten Mittelwert der Druckfestigkeit kann bei Beton bis zu + 25 % beiragen. Wäre die granulometrische Beschaffenheit der Sand-Kies-Mischung eine derartige, dass eine porenlose Verarbeitung möglich gewesen wäre, also p = 0, so hätte sich die rechnerische Würfeldruckfestigkeit des gleich dosierten und gleich plastischen Betons im gleichen Alter erhöht auf = ,131. 0,87 GZ 400 kg/cm2 also um rund %.