🏗️ Luftgehalt von Frischbeton — Druckverfahren

Bauwesen PN-EN 12350-7

Übersicht

Die Norm PN-EN 12350-7 beschreibt zwei Verfahren zur Bestimmung des Luftgehalts von verdichtetem Frischbeton aus normaler oder verhältnismäßig dichter Gesteinskörnung mit einem angegebenen Größtkorn Dmax von höchstens 63 mm. Beide verwenden Geräte, die nach dem Gesetz von Boyle-Mariotte arbeiten: das Wassersäulenverfahren (Gerät mit Wassersäule) und das Druckmessverfahren (Gerät mit Manometer, umgangssprachlich Luftporentopf). Die Prüfung eignet sich nicht für Betone mit einem Setzmaß unter 10 mm nach PN-EN 12350-2.

Keines der Verfahren wird für Betone mit leichter Gesteinskörnung, mit luftgekühlter Hochofenschlacke oder mit Gesteinskörnung hoher Porosität verwendet, weil der Korrekturwert für die Gesteinskörnung im Verhältnis zum eingeführten Luftgehalt zu groß wäre. Die Ermittlung des Korrekturwertes für die Gesteinskörnung ist für beide Verfahren in den normativen Anhängen A und B festgelegt und die Kalibrierung beider Gerätetypen in den Anhängen C und D. Das Gerät muss zum Zeitpunkt der Prüfung kalibriert sein; nach einem Ortswechsel in eine um mehr als 200 m abweichende Höhe verlangt es eine erneute Kalibrierung.

Der Luftgehalt wird vor allem bei Luftporenbeton gemessen (Expositionsklassen XF). Der in der Norm angeführte Ringversuch zeigte keinen nennenswerten Unterschied zwischen beiden Verfahren, doch ist die Verdichtung einer Luftporenmischung mit einem Innenrüttler mit Bedacht auszuführen, damit die eingeführte Luft nicht verlorengeht. Bei Fahrbahndecken aus Zementbeton verlangt die GDDKiA die Bestimmung des Luftgehalts nach PN-EN 12350-7 in den Stufen der Entwurfsplanung, der Genehmigung der Rezeptur, der technologischen Probe und der Überwachung der Arbeiten.

Prinzip der Methode

Wassersäulenverfahren: über einer Probe verdichteten Betons bekannten Volumens wird in einem dichten Behälter Wasser bis zu einer festgelegten Höhe eingeführt und darüber ein festgelegter Luftdruck aufgebracht. Die Verringerung des Luftvolumens in der Probe wird am Absinken des Wasserspiegels in einem in Prozent Luft geteilten Rohr gemessen. Druckmessverfahren: ein bekanntes Luftvolumen unter bekanntem Druck wird in einem dichten Behälter mit dem unbekannten Luftvolumen in der Probe verbunden; die Skala des Manometers ist für den sich einstellenden Druck in Prozent Luft geteilt. Der Luftgehalt des Betons Ac = A1 − G, wobei A1 die Ablesung für den Beton und G der für den nur mit Gesteinskörnung und Wasser gefüllten Behälter ermittelte Korrekturwert ist.

Anwendungen

• Kontrolle der Luftporenbildung in Frischbeton für frostbeständige Betone (Expositionsklassen XF)
• Prüfung der Mischung für Fahrbahndecken aus Zementbeton (Entwurf der Zusammensetzung, Genehmigung der Rezeptur, technologische Probe, Überwachung der Arbeiten)
• Werkseigene Produktionskontrolle von Transportbeton
• Ringversuche von Bauprüflaboratorien (das Druckmessverfahren nach Abschnitt 6 der Norm)
• Untersuchungen der Wirkung von Luftporenbildnern und von Zementen auf den Luftgehalt

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN 12350-7:2019-08

Titel (PL)

Badania mieszanki betonowej — Część 7: Zawartość powietrza — Metody ciśnieniowe

Title (EN)

Testing fresh concrete — Part 7: Air content — Pressure methods

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Probenahme

   Die Probe der Mischung nach PN-EN 12350-1 entnehmen. Wird der Beton an verschiedenen Orten entnommen und geprüft, so muss die Art des Füllens und Verdichtens im Messbehälter unabhängig vom Verfahren dieselbe sein.

2. Füllen des Behälters und Verdichten

   Den Messbehälter füllen und den Beton mit einem Innenrüttler, auf einem Rütteltisch oder von Hand mit einem Stab oder Stampfer verdichten. Bei Luftporenbeton den Innenrüttler mit Bedacht einsetzen, damit die eingeführte Luft nicht verlorengeht.

3. Schließen des Geräts

   Den Flansch des Behälters säubern und den Deckel so befestigen, dass eine dichte Verbindung ohne zwischen den Flanschen eingeschlossene Luft entsteht.

4. Wassersäulenverfahren

   Wasser über den Beton bis zur festgelegten Höhe einführen (durch die Verteilerplatte oder das Sprührohr, um den Beton nicht zu stören), mit der Pumpe den festgelegten Druck P aufbringen und den Stand h1 ablesen; nach dem Ablassen des Drucks h2 ablesen. Die Differenz h1 − h2 = A1.

5. Druckmessverfahren

   Ein bekanntes Luftvolumen unter bekanntem Druck mit der in der Probe enthaltenen Luft verbinden und den Luftgehalt an der in Prozent geteilten Skala des Manometers ablesen.

6. Korrekturwert für die Gesteinskörnung

   Den Korrekturwert G für den nur mit Gesteinskörnung und Wasser gefüllten Behälter nach Anhang A (Wassersäule) oder B (Manometer) ermitteln.

7. Berechnung und Prüfbericht

   Der Luftgehalt des Betons Ac = A1 − G. Im Prüfbericht das Verfahren, das Ergebnis und die Kennzeichnung der Probe angeben; in Ringversuchen werden die Ergebnisse unmittelbar nach der Prüfung festgehalten.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Das Gerät arbeitet bei einem Druck von etwa 0,1 MPa — nur einwandfreie, kalibrierte Behälter und Ventile verwenden und den Betriebsdruck nicht überschreiten
• Frischbeton ist alkalisch — Handschuhe und Augenschutz
• Den Innenrüttler nach der Anleitung des Herstellers bedienen; bei Luftporenbeton die Rüttelzeit begrenzen

Häufige Fragen