11.2.10 Bestimmung des Elastizitätsmoduls von Beton unter Druckbelastung

Der Elastizitätsmodul (E-Modul) beschreibt den Widerstand des Betons gegenüber einer elastischen Verformung. Die Ermittlung des E-Moduls ist in DIN EN 12390-13 geregelt und dort als „Sekantenmodul“ bezeichnet. Dabei werden Probekörper axial druckbelastet (bis max. ein Drittel der Betondruckfestigkeit fc) und die auftretenden Spannungen und Dehnungen aufgezeichnet.

Zur Bestimmung des E-Moduls sind in DIN EN 12390-13 zwei Verfahren beschrieben.

  • Verfahren A: 3Vorbelastungszyklen zur Überprüfung des Versuchaufbaus und 3 Belastungszyklen. Bestimmung des anfänglichen E-Moduls EC,0 und des stabilisierten E-Moduls EC,S
  • Verfahren B: Bestimmung des stabilisierten E-Moduls EC,S in 3 Belastungszyklen. Überprüfung des Versuchaufbaus erfolgt innerhalb der Belastungszyklen durch Vergleich der Dehnungen

Das Verfahren B ermöglicht die Bestimmung des E-Moduls in Analogie zur bisher gültigen DIN 1048-5

Formelzeichen nach DIN EN12390-13

Zeichen

Definition

EC,0

anfänglicher E-Modul [MPa]

EC,S

stabilisierter E-Modul [MPa]

fc

Druckfestigkeit

ɛa

Dehnung bei oberer Prüfspannung [-]

ɛb

Dehnung bei unterer Prüfspannung [-]

ɛp

Dehnung bei Vorbelastungsspannung [-]

Ϭa

Nennwert der oberen Prüfspannung [MPa]

Ϭb

Nennwert der unteren Prüfspannung [MPa]

Ϭp

Nennwert der Vorbelastungsspannung [MPa]

Ausdruck der Tabelle

Verfahren AVerfahren B
Bestimmter Kennwert

anfänglicher E-Modul EC,0

stabilisierter E-Modul EC,S
stabilisierter E-Modul EC,S
Prüfkörperabmessungen 1)bevorzugt Zylinder mit d/h =150/300 mm
Lagerung der Prüfkörper 2)nach DIN EN 12390-2 einschl. A20
Prüfalterkeine Vorgaben
Bestimmung der Druckfestigkeit fc vor Durchführung der E-Modulprüfung

nach DIN EN 12390-3

≥ 1 Probekörper 2)
Be-/Entlastungsgeschwindigkeit0,4 bis 0,8 MPa/s
VorbelastungszyklenAnzahl Zyklen3-
Unterspannung0,5 MPa ≤ Ϭp ≤ 0,15 fc
Oberspannung0,10 fc ≤ Ϭb ≤ 0,15 fc
Halteplateau≤ 20 s jeweils bei Erreichen der Ober- bzw. Unterspannung
BelastungszyklenAnzahl Zyklen3
Unterspannung0,10 fc ≤ Ϭb ≤ 0,15 fc0,5 MPa ≤ Ϭb ≤ 0,15 fc
OberspannungϬb = fc /3
Halteplateau≤ 20 s jeweils bei Erreichen der Ober- bzw. Unterspannung
Berechnung des E_Moduls

EC,0  = (Ϭa m - Ϭb m) /
a,1 -- ɛb,0)

EC,S  = (Ϭa m -- Ϭb m) /
a,3 - ɛb,2)
EC,S  = (Ϭa m – Ϭp m) / (ɛa,3 - ɛp,2)
Bestimmung der Druckfestigkeit fc nach Durchführung der E-Modulprüfung
  • nach DIN EN 12390-3 am Probekörper, an dem der E-Modul bestimmt wurde
  • Abweichungen > 20 % von der eingangs bestimmten Druckfestigkeit fc sind im Prüfprotokoll zu vermerken

1) Auch andere Abmessungen sowie prismatische Probekörper sind möglich sofern d (Durchmesser oder Breite) ≥3,5 Dmax und das Verhältnis der Probekörperlänge L zum Maß d im Bereich von L/d≤ 4 liegt.

2) Probekörper sollen hinsichtlich Art, Maßen Herstellung und Nachbehandlung den Proben für die E-Modulprüfung entsprechen.

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