Einfluss der Probekörpergeometrie auf die Ergebnisse von Druckfestigkeitsprüfungen an ultrahochfestem Beton

Der Nachweis der Konformität ultrahochfester Betone (UHFB), die künftig in der im Entwurf befindlichen DAfStb-Richtlinie “Ultrahochfester Beton” geregelt sein werden, erfordert Formfaktoren, die eine Umrechnung zwischen den an UHFB-Probekörpern unterschiedlicher Form und Größe erhaltenen Druckfestigkeiten erlauben. Bisher fehlten belastbare Versuchsergebnisse, auf deren Grundlage die Festlegung allgemeingültiger Formfaktoren zielsicher hätte erfolgen können. Daher wurde im Rahmen eines vom Deutschen Ausschuss für Stahlbeton geförderten Forschungsvorhabens der Einfluss der Probekörpergeometrie auf die Ergebnisse von Druckfestigkeitsprüfungen an normal-, hoch- und ultrahochfesten Betonen experimentell untersucht. Die mittleren Zylinderdruckfestigkeiten der einzelnen Serien betrugen zwischen ca. 30 N/mm2 und 200 N/mm2. Mit Größtkorndurchmessern von 0,5 mm, 3 mm, 5 mm und 8 mm deckten die UHFB-Systeme den Anwendungsbereich der zukünftigen DAfStb-Richtlinie weitgehend ab. Neben Zylindern mit h/d [mm] = 300/150 und Würfeln mit einer Kantenlänge d = 150 mm, anhand deren charakteristischer Druckfestigkeit die Klassifizierung von UHFB erfolgen soll, wurden auch Zylinder mit h/d [mm] = 200/100 und Würfel mit einer Kantenlänge d = 100 mm untersucht. Die im Entwurf der DAfStb-Richtlinie “Ultrahochfester Beton” vorgenommene Klassifizierung von UHFB in die Festigkeitsklassen C130/140, C150/155 und C175/180 spiegelt den in den Versuchen beobachteten geringen Unterschied zwischen Zylinder- und Würfeldruckfestigkeit angemessen wider.

Effect of Specimen Geometry on the Compressive Strength of Ultra-High Performance Concrete
The conformity check for ultra-high performance concrete (UHPC), which is subject of the current draft of the DAfStb Guideline “Ultra-High Performance Concrete”, requires factors that allow a conversion between compressive strengths obtained for UHPC specimens with different shape and size. Up to now, there was a lack of reliable test results that could form the basis for defining generally applicable conversion factors. Therefore, the influence of the specimen geometry on the results of compressive strength tests on normal strength concrete, high strength concrete, and UHPC was investigated experimentally within the scope of a research project funded by the German Committee for Structural Concrete. The mean cylinder compressive strengths of the individual series ranged between approx. 30 MPa and 200 MPa. With maximum grain sizes of 0.5 mm, 3 mm, 5 mm, and 8 mm, the UHPC mixtures largely covered the scope of the forthcoming DAfStb Guideline. Besides cylinders with h/d [mm] = 300/150 and cubes with an edge length d = 150 mm, whose characteristic compressive strength will be used to classify UHPC, smaller cylinders with h/d [mm] = 200/100 and smaller cubes with d = 100 mm were tested. The draft of the DAfStb Guideline “Ultra-High Performance Concrete” classifies UHPC by the strength classes C130/140, C150/155 and C175/180. The denominations adequately reflect the small difference between cylinder and cube strength observed in the tests.