DIN-Fachbericht CEN TR 15177-2006 Testing the freeze-thaw resistance of concrete - Internal structural damage German version CEN TR 15177 2006《混凝土耐冻裂试验 内部结构破坏》.pdf

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1、Juni 2006 Preisgruppe 13DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nurmit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 91.100.30!,kH“9720437www.din.deDDIN-Fachbericht CEN/TR 15177Prfung des Frost-Tauwiderstandes von Beton

2、 Innere Gefgestrung;Deutsche Fassung CEN/TR 15177:2006Testing the freeze-thaw resistance of concrete Internal structural damage;German version CEN/TR 15177:2006Alleinverkauf durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 33 SeitenB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD -

3、 Stand 2007-03DIN-Fachbericht CEN/TR 15177:2006-06 2 Nationales Vorwort Dieser Europische Technische Bericht wurde vom CEN/TC 51 Zement und Baukalk“ (Sekretariat: IBN, Belgien) und vom CEN/TC 104 Beton und zugehrige Produkte“ (Sekretariat: DIN, Deutschland) ausge-arbeitet. Der fr die deutsche Mitarb

4、eit zustndige Arbeitsausschuss im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. ist der als Spiegelausschuss zum CEN/TC 51 eingesetzte Arbeitsausschuss NA 005-07-13 AA Zement“ des Normenausschusses Bauwesen (NABau). Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Bereiche von diesem Europischen Techni

5、schen Bericht Patentrechten unterliegen knnen. DIN darf nicht fr die Angabe irgendwelcher oder aller Patentrechte verantwortlich gemacht werden. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03TECHNISCHER BERICHT TECHNICAL REPORT RAPPORT TECHNIQUE CEN/TR 15177 April 2006 ICS 91.0

6、80.40 Deutsche Fassung Prfung des Frost-Tauwiderstandes von Beton Innere Gefgestrung Testing the freeze-thaw resistance of concrete Internal structural damage Dieser Technische Bericht (TR) wurde vom CEN am 31. August 2005 als eine knftige Norm zur vorlufigen Anwendung angenommen. CEN-Mitglieder sin

7、d die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, d

8、er Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern.EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: rue de Stassart, 36 B-1050 Brssel 2006 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem

9、 Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten. Ref. Nr. CEN/TR 15177:2006 DB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03CEN/TR 15177:2006 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 Einleitung.3 1 Anwendungsbereich .3 2 Normative Verweisungen4 3 Begriffe .4 4 Gerte

10、4 4.1 Allgemeines4 4.2 Besondere Einrichtungen fr die Balkenprfung 5 4.3 Besondere Einrichtungen fr die Plattenprfung 5 4.4 Besondere Einrichtungen fr die CIF-Prfung.6 5 Herstellung der Probekrper8 6 Prinzip der Ermittlung der inneren Gefgestrung8 6.1 Relativer dynamischer Elastizittsmodul8 6.2 Lnge

11、nnderung9 7 Balkenprfung9 7.1 Kurzbeschreibung .9 7.2 Herstellung der Probekrper9 7.3 Messverfahren. 10 7.3.1 Grundfrequenz in Querrichtung (FF) 10 7.3.2 Ultraschallgeschwindigkeit (UPTT). 11 7.4 Durchfhrung 11 7.5 Angabe der Ergebnisse 13 7.6 Prfbericht. 13 7.7 Alternative Anwendungen . 14 8 Platte

12、nprfung 14 8.1 Kurzbeschreibung 14 8.2 Herstellung der Probekrper. 14 8.3 Messverfahren. 16 8.3.1 Lngennderung (Referenzmessverfahren) 16 8.3.2 Grundfrequenz in Querrichtung FF (Alternativmessverfahren). 18 8.3.3 Ultraschallgeschwindigkeit (UPTT) (Alternativprfverfahren). 19 8.4 Durchfhrung 19 8.5 A

13、ngabe der Ergebnisse 21 8.6 Prfbericht. 21 8.7 Alternative Anwendungen . 22 9 CIF-Prfung . 22 9.1 Kurzbeschreibung 22 9.2 Herstellung der Probekrper. 22 9.3 Messverfahren. 24 9.3.1 Ultraschallgeschwindigkeit UPTT (Referenzmessverfahren) 24 9.3.2 Grundfrequenz in Querrichtung (Alternativmessverfahren

14、) 26 9.3.3 Lngennderung (Alternativmessverfahren). 26 9.4 Durchfhrung 27 9.5 Angabe der Prfergebnisse. 29 9.6 Prfbericht. 30 9.7 Weitere Anwendungen . 30 Literaturhinweise . 31 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03CEN/TR 15177:2006 (D) 3 Vorwort Dieses Dokument (CEN/TR

15、 15177:2006) wurde gemeinsam vom Technischen Komitee CEN/TC 51 Zement und Baukalk“ (Sekretariat: IBN/BIN) und vom Technischen Komitee CEN/TC 104 Beton und zugehrige Produkte“ (Sekretariat: DIN) erarbeitet. Eine bestehende Europische Norm wird nicht ersetzt. Dieses Dokument wurde auf der Grundlage de

16、r sterreichischen Norm NORM B 3303 Betonprfung“ und der RILEM-Empfehlung TC 176-FDC Test methods for frost resistance of concrete erstellt. Diese Prfungen sind seither in einzelnen Lndern weiterentwickelt worden. Diese Entwicklungen sind in diesem Dokument bercksichtigt worden. Einleitung Betonbaute

17、ile, die wiederholten Frost-Tau-Wechseln ausgesetzt sind, mssen dauerhaft sein und einen ausreichenden Widerstand gegen Frostangriff haben. Auerdem mssen Betonbauteile, die beispielsweise im Straenbau eingesetzt werden, einen ausreichenden Frost-Tausalz-Widerstand aufweisen. Insbesondere bei neuen A

18、usgangsstoffen oder nicht erprobten Zusammensetzungen ist es wnschenswert, diese Eigenschaften zu prfen. Dies gilt auch fr Betonzusammensetzungen, Betonprodukte, Betonfertigteile, Betonbauteile und Ortbeton. Zahlreiche Prfverfahren zur Bestimmung des Frost- und Frost-Tausalz-Widerstands wurden entwi

19、ckelt. Eine genaue Wiedergabe der im Einzelfall in der Praxis vorliegenden Bedingungen durch ein einziges Prfverfahren ist nicht mglich. Jedes Verfahren sollte jedoch zumindest das praktische Verhalten widerspiegeln und folgerichtige Ergebnisse erbringen. Die einzelnen Prfverfahren eignen sich unter

20、 Umstnden nicht, um eine Entscheidung darber zu treffen, ob der Widerstand in einem ganz speziellen Anwendungsfall ausreichend ist. Trotzdem liefern sie Daten ber den Widerstand des Betons gegen Frost und Frost-Tausalz-Angriff. Wenn der Beton keinen ausreichenden Widerstand aufweist, kann der Frosta

21、ngriff zu zwei unterschiedlichen Schdigungsarten fhren, nmlich zu einer inneren Gefgestrung und einem oberflchigen Abwittern. In den drei Prfverfahren, die in diesem Dokument angegeben sind, wird die Bestimmung der inneren Gefgestrung beschrieben. Der Abwitterungswiderstand wird in prCEN/TS 12390-9

22、behandelt. Dieses Dokument enthlt drei Prfverfahren, die sich in verschiedenen Teilen Europas bewhrt haben und stets folgerichtige Ergebnisse liefern. Aus diesem Grund ist es nicht mglich, eines der Prfverfahren als Referenzprfverfahren festzulegen. Sofern zwei verschiedene Laboratorien den gleichen

23、 Beton prfen, mssen sie vereinbaren, welches Prfverfahren und welches Messverfahren angewendet werden soll. Um Grenzwerte anwenden zu knnen, ist es erforderlich, die Korrelation zwischen den Ergebnissen der Laborprfungen und dem Verhalten der Betone in der Praxis zu ermitteln. Auf Grund der verschie

24、denen Einwirkungsarten von Frost-Tau-Wechseln msste diese Korrelation unter Bercksichtigung der rtlichen Bedingungen festgestellt werden. 1 Anwendungsbereich Dieses Dokument beschreibt drei Prfverfahren zur Abschtzung des Frost-Tauwiderstandes von Beton hinsichtlich der inneren Gefgestrung. Es kann

25、angewendet werden, um neue Ausgangsstoffe oder neue Betonzusammensetzungen mit bekannten Ausgangsstoffen oder Betonzusammensetzungen, mit denen in der rtlichen Umgebung ein ausreichendes Verhalten sichergestellt wird, zu vergleichen oder um die Prfergebnisse mit Grenzwerten, die auf rtlichen Erfahru

26、ngen basieren, zu vergleichen und zu bewerten. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03CEN/TR 15177:2006 (D) 4 Die Extrapolation der Prfergebnisse zur Bewertung verschiedener Betonarten, d. h. mit neuen Bestandteilen oder mit einer neuen Zusammensetzung, ist von einem Fac

27、hmann zu bewerten. ANMERKUNG Die Festlegung von Beton auf der Grundlage dieser drei Prfverfahren sollte das Verhalten des Betons unter praktischen Bedingungen bercksichtigen. Es gibt keine feststehende Korrelation zwischen den Ergebnissen aus den drei Prfverfahren. Alle Prfverfahren ermglichen die d

28、eutliche Unterscheidung zwischen schlechtem und gutem Verhalten. Sie unterscheiden sich jedoch in der Bewertung des Verhaltens in Grenzfllen. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bez

29、ug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). EN 206-1, Beton Teil 1: Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformitt EN 12390-1, Prfung von Festbeton Teil 1: Form, Mae und andere Anforderungen fr P

30、robekrper und Formen EN 12390-2, Prfung von Festbeton Teil 2: Herstellung und Lagerung von Probekrpern fr Festig-keitsprfungen EN 12504-4, Prfung von Beton Bestimmung der Ultraschallgeschwindigkeit 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1 Frost-Tauwiderstand Wi

31、derstand gegenber wiederholten Frost-Tau-Wechseln in Kontakt mit Wasser 3.2 Frost-Tausalz-Widerstand Widerstand gegenber wiederholten Frost-Tau-Wechseln in Kontakt mit Tausalz 3.3 Abwitterung Materialverlust an der Betonoberflche durch Einwirkung von Frost-Tau-Wechseln 3.4 innere Gefgestrung Risse i

32、nnerhalb des Betons, die an der Oberflche nicht sichtbar sind, jedoch zu einer Vernderung der Betoneigenschaften, z. B. zu einem Rckgang des dynamischen Elastizittsmoduls, fhren 4 Gerte 4.1 Allgemeines 4.1.1 Gerte nach EN 12390-2 zur Herstellung der Betonprobekrper. 4.1.2 Formen nach EN 12390-1 zur

33、Herstellung der Betonprobekrper. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03CEN/TR 15177:2006 (D) 5 4.1.3 Prfflssigkeit aus entionisiertem Wasser (fr die Prfung ohne Tausalz) oder aus einem Massenanteil von 97 % an Leitungswasser und einem Massenanteil von 3 % an NaCl (fr di

34、e Prfung mit Tausalz). 4.1.4 Eine Frostkammer oder eine Frosttruhe mit einer Khlflssigkeit oder Flutungseinrichtung. Die Frostkammer bzw. die Frosttruhe muss mit einem temperatur- und zeitgeregelten Khl- und Heizsystem ausgestattet sein, das so ausgelegt ist, dass der in den Abschnitten 7, 8 und 9 f

35、estgelegte Temperaturverlauf eingehalten werden kann. Anstelle einer Frosttruhe mit Flutungseinrichtung und Regelungsautomatik knnen eine Frosttruhe mit Regelungsautomatik und ein thermostatisch geregelter Wasserbehlter verwendet werden. 4.1.5 Thermoelemente oder eine vergleichbare Temperaturmessvor

36、richtung zur Messung der Temperatur an den festgelegten Stellen in der Frosttruhe mit einer Messunsicherheit von 0,5 K. 4.1.6 Zwei Waagen mit einer Fehlergrenze von jeweils 1 g und 0,05 g. 4.1.7 Messschieber mit einer Fehlergrenze von 0,1 mm. 4.1.8 Saugfhiges Laborhandtuch. 4.2 Besondere Einrichtung

37、en fr die Balkenprfung 4.2.1 Referenzbalken nach EN 206-1 mit den Maen 400 mm 100 mm 100 mm fr die thermo-metrische Bestimmung des Frostwiderstandes. Die zulssige Abweichung von der Lnge darf 10 % betragen. In der geometrischen Mitte des thermometrischen Referenzbalkens ist ein Thermoelement (4.1.5)

38、 zur Messung der whrend der Frost-Tau-Wechsel auftretenden Temperaturschwankungen einzubauen. 4.2.2 Gert zur Messung der Ultraschallgeschwindigkeit (UPTT: ultrasonic pulse transit time) Gert zur Messung der Ultraschallgeschwindigkeit (UPTT), das sich zur Ermittlung der Geschwindigkeit von Longitudin

39、alwellen in porsen Baustoffen nach EN 12504-4 eignet. Die Messwertgeber arbeiten im Frequenzbereich zwischen 50 kHz und 150 kHz. 4.2.3 Gert zur Messung der Grundfrequenz in Querrichtung (FF: fundamental transverse frequency) a) Gert zur Messung der Resonanzfrequenz: ein Gert zur Durchfhrung einer Fo

40、urier-Analyse, ein modal gestimmter Schlaghammer und ein Beschleunigungsmesser. b) Auflager fr die Probekrper aus einem weichen und absorbierenden Material (z. B. Schaumstoff) zur ebenen Lagerung der Probekrper. Das Auflager trennt den Probekrper von der Umgebung, so dass die Wellen nur den Probekrp

41、er durchdringen. 4.3 Besondere Einrichtungen fr die Plattenprfung 4.3.1 Klimaraum oder -kammer mit einer Temperatur von (20 2) C und einer Verdunstung von (45 15) g/(m h). blicherweise wird diese bei einer Windgeschwindigkeit 0,1 m/s und einer relativen Luftfeuchte von (65 5) % erreicht. Die Verduns

42、tung ist mittels einer Schale mit einer Tiefe von ungefhr 40 mm und einer Querschnittsflche von (225 25) cmzu bestimmen. Die Schale ist bis (10 1) mm unter den Rand zu fllen. 4.3.2 Diamantsge zum Sgen des Betons. 4.3.3 Gummiplatte, (3,0 0,5) mm dick, die widerstandsfhig gegenber der verwendeten Prff

43、lssigkeit ist und bis zu einer Temperatur von 27 C ausreichend elastisch sein muss. 4.3.4 Klebstoff zum Kleben der Gummiplatte auf den Betonprobekrper. Der Klebstoff muss gegenber der betreffenden Umgebung widerstandsfhig sein. ANMERKUNG Kontaktkleber hat sich als geeignet erwiesen. B55EB1B3E14C2210

44、9E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03CEN/TR 15177:2006 (D) 6 4.3.5 Expandiertes Polystyrol mit einer Dicke von (20 1) mm und einer Dichte von (18 2) kg/m3oder eine andere Wrmedmmung mit einer Wrmeleitfhigkeit von mindestens 0,036 W/(mK). 4.3.6 Polyethylenfolie, 0,1 mm bis 0,2 mm dick.

45、 4.3.7 Gerte zur Messung der Lngennderung (Referenzmessverfahren) a) Dehnungsmessgert zur Ermittlung der Lngennderung der Probekrper mit einer Messuhr mit einer Ablesegenauigkeit von 0,01 mm und einer Przision von 0,001 mm. Das Dehnungsmessgert muss auf die Probekrpergre abgestimmt sein. ANMERKUNG I

46、n Anbetracht der Geometrie der Probekrper sollte das Dehnungsmessgert eine Lnge von mindestens 170 mm aufweisen. b) Stifte aus nichtrostendem Stahl oder einem anderen korrosionsbestndigen Material, die einen guten Kontakt mit der Oberflche des Probekrpers sicherstellen. c) Invar-Referenzstab oder qu

47、ivalenter Referenzstab mit einer Lnge, die der durchschnittlichen Probekrperlnge entspricht. 4.3.8 Gerte zur Ermittlung der Ultraschallgeschwindigkeit (UPTT) (Alternativmessverfahren) Gert zur Messung der Ultraschallgeschwindigkeit, das sich zur Ermittlung der Geschwindigkeit von Longitudinalwellen

48、in porsen Baustoffen nach EN 12504-4 eignet. Die Messwertgeber arbeiten im Frequenz-bereich zwischen 50 kHz und 150 kHz. 4.3.9 Gert zur Messung der Grundfrequenz in Querrichtung (Alternativmessverfahren) a) Gert zur Messung der Resonanzfrequenz: ein Gert zur Durchfhrung einer Fourier-Analyse, ein modal gestimmter Schlaghammer und ein Beschleunigungsmesser. b) Auflager fr die Probekrper aus einem weichen und absorbierenden Material (z. B. Schaumstoff) zur ebenen Lagerung der Probekrper. Das Auflager trennt den Probekrper von der Umgebung, so dass die Wellen nur den Probekrper durchdringen. 4.