Korrelation von Betondruck- und Zugfestigkeit historischer Betone. Bewertung der Anwendbarkeit bestehender Regeln nach DIN EN 1992-1-1

Correlation between the compressive and tensile strength of old concretes. Applicability of the relationship described by DIN EN 1992-1-1

DIN EN 1992-1 als aktuelles Regelwerk fuer die Bemessung von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken enthaelt Angaben zur Beziehung zwischen der Betondruckfestigkeit und der Betonzugfestigkeit, die sich jedoch nur auf die derzeitig genormten Betone beziehen. Fuer Altbetone, deren Beurteilung beim Bauen im Bestand notwendig ist, kann diese Beziehung nicht ohne weitere Ueberlegungen angewendet werden. So ist zum Beispiel der Einfluss der Nacherhaertung und der Karbonatisierung auf die Betondruck- und Zugfestigkeit noch nicht abschliessend erforscht. Vorgestellt werden in diesem Zusammenhang die Ergebnisse eines Forschungsvorhabens zur Anwendbarkeit der bestehenden Regelungen nach DIN EN 1992-1-1 auf historische Betone. An 39 historischen Bauwerken oder Bauteilen aus Beton, Stahlbeton oder Spannbeton wurden Bohrkerne entnommen und die einachsiale Druckfestigkeit oder die Spaltzugfestigkeit ermittelt. Das Alter der Bauwerke lag zum Zeitpunkt der Pruefung zwischen 28 und 96 Jahren. Bei der Auswertung wurden die Ergebnisse fuer massige Bauteile gesondert betrachtet. Es zeigte sich, dass das in den 1960er und 1970er Jahren von Heilmann und Ruesch entwickelte Modell zur Beschreibung der Korrelation zwischen Betondruck- und Betonzugfestigkeit, das die Grundlage fuer die Regelungen der DIN EN 1992-1-1 bildet, im Mittel auch fuer historische Betone gueltig ist. Allerdings ist dabei im Einzelfall bei der Berechnung der mittleren zentrischen Zugfestigkeit aus dem charakteristischen Wert der Betondruckfestigkeit zu beruecksichtigen, dass der berechnete Mittelwert die am Bauwerk tatsaechlich vorhandene zentrische Zugfestigkeit sowohl ueber- als auch unterschaetzen kann. Da bei historischen Betonen weit hoehere Variationskoeffizienten der charakteristischen Betondruckfestigkeit moeglich sind, sollte zur Bestimmung der 5 Prozent- beziehungsweise der 95 Prozent-Quantilwerte die tatsaechliche Streuung der Zugfestigkeit beruecksichtigt werden. Die Ergebnisse zeigen auch, dass die Karbonatisierung und das Bauwerksalter keine massgeblichen Einfluesse auf das Verhaeltnis zwischen Betondruck- und Zugfestigkeit haben. Zusammenfassend wird festgestellt, dass die in DIN EN 1992-1-1- angegebene Korrelation auch zur Abschaetzung der Zugfestigkeit historischer Betone geeignet ist. ABSTRACT IN ENGLISH: In the design of a new structure, DIN EN 1992-1-1 normatively regulates the correlation between the compressive strength and tensile strength of concrete, produced according to DIN EN 206-1. However, as there are many different time- and load-dependent impacts on existing structures, the relationship described by DIN EN 1992-1-1 can't be assumed without any further observations for existing structures. At the moment, there is no comprehensive investigation on the influences of e.g. subsequent hardening and carbonation on the concrete compressive or tensile strength. The tensile strength of concrete defined in DIN EN 1992-1-1 is based on a water storage and a testing age of 28 days. Furthermore, the in-situ tensile strength is affected by micro-crack formation caused by internal stresses due to outflow of hydration heat. Generally, there is a different influence of micro-crack formation on the tensile strength of concrete than on the compressive strength of concrete. The real value of the in-situ tensile strength of concrete affects the shear force resistance and the load-bearing capacity of anchors with concrete cone failure as decisive failure mode. Within the framework of a research project, financed by ”Forschungsinitiative Zukunft Bau“, an initiative of the Federal Institute for Research on Building, Urban Affairs and Spatial Development (BBR) structural investigations on the correlation between the compressive and tensile strength of old concretes have been performed. The results of the research project are presented. (A)

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 635-44
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  • Accession Number: 01637002
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: May 31 2017 9:30AM