Fasermengen und Leistungsklassen

Die Leistungsfähigkeit von Stahlfaserbeton, ausgedrückt durch seine Leistungsklassen und damit die erreichten Nachrissbiegezugfestigkeiten, hängt von zahlreichen Faktoren ab. Dazu zählen beispielsweise die Betondruckfestigkeit, Faserart und ‐geometrie, der Fasergehalt und die Betonzusammensetzung. Im Rahmen der Arbeit im Unterausschuss Stahlfaserbeton des DAfStb wurde mit der Biegebalken‐Datenbank „Stahlfaserbeton” eine sehr umfangreiche Datenbank mit Erst‐ und Bestätigungsprüfungen an Stahlfaserbetonen aus der Literatur und Praxis aufgebaut. Sie ermöglicht es, unterschiedliche Einflüsse, z. B. aus der Betonzusammensetzung oder den Fasereigenschaften, allgemein zu quantifizieren. In diesem Beitrag werden die Einflüsse der Faserzugfestigkeit, der Schlankheit der Fasern, der Betondruckfestigkeit, üblicher Einbaukonsistenzen, der Form der Gesteinskörnung sowie die Verwendung sekundärreaktiver Zusätze betrachtet. Auf Grundlage der Datenbank kann gezeigt werden, dass im Allgemeinen gebrochene Gesteinskörnung im Vergleich zu runder Gesteinskörnung sowie die Einbaukonsistenzen F3 und F4 keinen erkennbaren Effekt auf die Nachrissbiegezugfestigkeit zeigen. Bei der Verwendung sekundärreaktiver Stoffe wie hüttensandhaltige Zemente oder Flugaschen lässt sich aus der Datenbank eine deutliche Erhöhung der Nachrissbiegezugfestigkeiten ablesen. Die positiven Einflüsse der Betondruckfestigkeit und der Faserschlankheit können verallgemeinert bestätigt und quantifiziert werden.

Section: Aufsatz Articleunclassified

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Betontechnologische Einflüsse auf die Leistungsklassen von Stahlfaserbeton

Weber

Orben

Haus

et al. 2021

“…Auch zahlreiche Anwendungen für Tübbin ge im Tunnelbau bzw. eine Kombination von Stabstahlbe wehrung mit Stahlfasern zur Rissbreitenbeschränkung sind mittlerweile übliche Anwendungen [4,5].…”

Section: Vergleich Von 3-punkt-und 4-punkt-biegezugversuchen Zur Bestunclassified

Vergleich von 3‐Punkt‐ und 4‐Punkt‐Biegezugversuchen zur Bestimmung der Nachrissbiegezugfestigkeit

Weber

Anders

2021

In der DAfStb Richtlinie „Stahlfaserbeton” ist zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit im gerissenen Zustand ein 4‐Punkt‐Biegezugversuch an ungekerbten Balken festgelegt. Mit der Einführung des neuen Eurocode 2 wird Stahlfaserbeton in die europäische Normung aufgenommen, die jedoch einen 3‐Punkt‐Biegezugversuch am gekerbten Balken vorsehen wird. In diesem Beitrag werden Unterschiede diskutiert, die sich aus Aufbau und Durchführung der Versuche ergeben sowie in vergleichenden Serien ermittelten Nachrissbiegezugfestigkeiten quantitativ gegenübergestellt. Es zeigt sich, dass die in 3‐Punkt‐Versuchen ermittelten Biegezugfestigkeiten geringer, die Nachrissbiegezugfestigkeiten im Vergleich zum 4‐Punkt‐Versuch jedoch größer sind. Das Auftreten einer Mehrfachrissbildung ist in 3‐Punkt‐Biegezugversuchen nur bei hochfesten Fasern und hohen Fasergehalten zu erwarten, während es im 4‐Punkt‐Biegezugversuch bereits bei üblichen Fasern und Fasergehalten auftreten kann. Die lokale Rissbetrachtung des 3‐Punkt‐Versuchs ergibt im Vergleich zur verschmierten Betrachtung des 4‐Punkt‐Versuchs bei marktüblichen Stahlfaserbetonen ca. 2 % bis 7 % höhere Nachrissbiegezugfestigkeiten. Zur Umrechnung wird eine Reduzierung der in 3‐Punkt‐Versuchen gemessenen Werte von 10 % bis 35 % vorgeschlagen. Für einzelne Faserarten erscheint die spezifische Bestimmung eines Umrechnungsfaktors sinnvoll. Für Fasern mit hoher Zugfestigkeit oder besonderen Geometrien werden eigene Betrachtungen vorgeschlagen.

“…Ihnen liegen jedoch nur eine beschränkte Anzahl an Versuchsergebnissen zugrunde und sie besitzen folglich nur eine beschränkte Gültigkeit. Aus diesem Grund wurden diese Ansätze mithilfe der Biegebalken-Datenbank "Stahlfaserbeton" [5] systematisch analysiert und auf Grundlage dessen ein modifizierter Ansatz abgeleitet, worüber nachfolgend berichtet wird.…”

Section: Empirischer Ansatz Zur Bestimmung Der Nachrissbiegezugfestigunclassified

Empirischer Ansatz zur Bestimmung der Nachrissbiegezugfestigkeit

Oettel

Schulz²,

Lanwer

2021

Bei der Bemessung von Stahlfaserbeton legt der Planer auf Grundlage der DAfStb‐Richtlinie „Stahlfaserbeton” die Leistungsklassen des Stahlfaserbetons (Nachrissbiegezugfestigkeit L1 und L2) als grundlegende Eigenschaften fest. In der Praxis stellt es sich oft als schwierig heraus, den Zusammenhang zwischen Leistungsklassen und erforderlichem Stahlfasergehalt in Abhängigkeit von der Stahlfaserart und der Betongüte herzustellen. Um sowohl für die Hersteller als auch für Planende und Überwachende eine Abschätzung der voraussichtlich notwendigen Stahlfasergehalte zu ermöglichen, existieren verschiedene empirische Ansätze zur näherungsweisen Bestimmung der Nachrissbiegezugfestigkeit von Stahlfaserbeton. Deren Herleitung erfolgte jedoch auf Basis unterschiedlicher Versuche und fast ausschließlich auf Grundlage von wenigen bzw. „eigenen” Versuchsergebnissen der jeweiligen Forschungsstellen, weshalb nur eine beschränkte Gültigkeit des jeweils vorgeschlagenen Näherungsansatzes vorliegt. Mithilfe der Biegebalken‐Datenbank „Stahlfaserbeton” wurden diese Ansätze systematisch analysiert und auf Basis dessen ein verbesserter Ansatz zur Bestimmung der Nachrissbiegezugfestigkeit von Stahlfaserbeton entwickelt, worüber im Beitrag berichtet wird.