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Spezifische Verdichtungsenergie Die spezifische Verdichtungsenergie W oder volumenbezogene Verdichtungsarbeit ist eine g

Spezifische Verdichtungsenergie

Die spezifische Verdichtungsenergie W (oder volumenbezogene Verdichtungsarbeit) ist eine gebräuchliche Angabe bei der Herstellung von Proctorkörpern (siehe Proctordichte). Sie wird in MNm/m³ angegeben.

Entformter Proctorkörper nach der Druckfestigkeitsprüfung (Material: dränfähiger, mineralischer, trassmodifizierter Bettungsmörtel).
Entformter Proctorkörper nach der Druckfestigkeitsprüfung (Material: dränfähiger, mineralischer Bettungsmörtel).

Erläuterungen Bearbeiten

Die Herstellung eines Proctorkörpers erfolgt unter genormten (DIN 18127 [2.93]) Bedingungen, die Arbeitsweise ist also vorgegeben und muss unbedingt eingehalten werden. Im Folgenden wird die spezifische Verdichtungsenergie bei der Herstellung eines Proctorkörpers abgeleitet und exemplarisch berechnet. Bei einfacher Proctordichte ρPr erfolgen 25 Schläge je eingefüllter Schicht, bei 3 Schichten also 75 Schläge. Ausgegangen wird von einem Versuchszylinder mit Durchmesser d = 100 mm sowie einer Höhe h1 = 120 mm. Die Masse des Fallgewichts des Verdichtungsgerätes beträgt G = 2,5 kg. Der Weg (freie Fall) des Gewichts beträgt h2 = 30 cm.

Berechnung Bearbeiten

Bei der Herstellung eines Proctorkörpers ergibt sich also folgende spezifische Energie:

Dies kann man beliebig umrechnen. Will man zum Beispiel die volumenbezogene Verdichtungsarbeit während des Einbindens eines Pflastersteins in die Bettungsschicht berechnen (siehe Pflaster), kann folgendermaßen vorgegangen werden:

  • Bettungshöhe ist 5 cm (im verdichteten Zustand)
  • Grundfläche des Pflastersteins ist 225 cm² (a/b = 15/15)
  • 3 Schläge aus 22 cm Höhe mit einem 2,0 kg Hammer (die eigene Kraft – beim Schlagen – wird hier vernachlässigt, so als würde der Hammer fallen!).

Umrechnung Bearbeiten

Exemplarisch soll hier die Umrechnung von MNm/m³ in ft-lbf/ft³ durchgeführt werden:


sowie


0,6 MNm/m³ entspricht also ungefähr 12500 ft-lbf/ft3 (ft-lbf = "Foot-pound-force")

Weblinks Bearbeiten

  • ASTM International

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. DIN EN 13286-2:2013-02 Anhang A // Ungebundene und hydraulisch gebundene Gemische – Teil 2: Laborprüfverfahren zur Bestimmung der Referenz-Trockendichte und des Wassergehaltes – Proctorversuch
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Veröffentlichungsdatum:
Die spezifische Verdichtungsenergie W oder volumenbezogene Verdichtungsarbeit ist eine gebrauchliche Angabe bei der Herstellung von Proctorkorpern siehe Proctordichte Sie wird in MNm m angegeben Entformter Proctorkorper nach der Druckfestigkeitsprufung Material dranfahiger mineralischer trassmodifizierter Bettungsmortel Entformter Proctorkorper nach der Druckfestigkeitsprufung Material dranfahiger mineralischer Bettungsmortel Inhaltsverzeichnis 1 Erlauterungen 2 Berechnung 3 Umrechnung 4 Weblinks 5 EinzelnachweiseErlauterungen BearbeitenDie Herstellung eines Proctorkorpers erfolgt unter genormten DIN 18127 2 93 Bedingungen die Arbeitsweise ist also vorgegeben und muss unbedingt eingehalten werden Im Folgenden wird die spezifische Verdichtungsenergie bei der Herstellung eines Proctorkorpers abgeleitet und exemplarisch berechnet Bei einfacher Proctordichte rPr erfolgen 25 Schlage je eingefullter Schicht bei 3 Schichten also 75 Schlage Ausgegangen wird von einem Versuchszylinder mit Durchmesser d 100 mm sowie einer Hohe h1 120 mm Die Masse des Fallgewichts des Verdichtungsgerates betragt G 2 5 kg Der Weg freie Fall des Gewichts betragt h2 30 cm Berechnung BearbeitenW r Pr S c h l a e g e G k g h 2 m 9 81 m s 2 V dim m 3 10 6 M N m m 3 displaystyle W rho Pr approx Schlaege cdot left frac G kg cdot h 2 m cdot 9 81 m s 2 V dim m 3 right cdot 10 6 MNm m 3 nbsp Bei der Herstellung eines Proctorkorpers ergibt sich also folgende spezifische Energie W r Pr 75 2 5 0 3 9 81 p 0 05 2 0 12 10 6 0 585 0 6 M N m m 3 displaystyle W rho Pr approx 75 cdot left frac 2 5 cdot 0 3 cdot 9 81 pi cdot 0 05 2 cdot 0 12 right cdot 10 6 0 585 approx underline underline 0 6MNm m 3 nbsp Dies kann man beliebig umrechnen Will man zum Beispiel die volumenbezogene Verdichtungsarbeit wahrend des Einbindens eines Pflastersteins in die Bettungsschicht berechnen siehe Pflaster kann folgendermassen vorgegangen werden 1 Getroffene AnnahmenBettungshohe ist 5 cm im verdichteten Zustand Grundflache des Pflastersteins ist 225 cm a b 15 15 3 Schlage aus 22 cm Hohe mit einem 2 0 kg Hammer die eigene Kraft beim Schlagen wird hier vernachlassigt so als wurde der Hammer fallen W 3 2 0 0 22 9 81 0 05 0 15 2 10 6 0 004 M N m m 3 displaystyle W approx 3 cdot left frac 2 0 cdot 0 22 cdot 9 81 0 05 cdot 0 15 2 right cdot 10 6 approx underline underline 0 004MNm m 3 nbsp Umrechnung BearbeitenExemplarisch soll hier die Umrechnung von MNm m in ft lbf ft durchgefuhrt werden 0 6 M N m m 3 600 000 N m m 3 1 356 N m 1 0 f t l b f displaystyle begin array l 0 6MNm m 3 600 000Nm m 3 1 356Nm cong 1 0 ft lbf end array nbsp sowie1 0 f t 3 0 02832 m 3 displaystyle 1 0ft 3 cong 0 02832m 3 nbsp BerechnungW 600 000 0 02832 1 356 12500 f t l b f f t 3 displaystyle W approx frac 600 000 cdot 0 02832 1 356 approx underline underline 12500ft lbf ft 3 nbsp 0 6 MNm m entspricht also ungefahr 12500 ft lbf ft3 ft lbf Foot pound force Weblinks BearbeitenASTM InternationalEinzelnachweise Bearbeiten DIN EN 13286 2 2013 02 Anhang A Ungebundene und hydraulisch gebundene Gemische Teil 2 Laborprufverfahren zur Bestimmung der Referenz Trockendichte und des Wassergehaltes Proctorversuch Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Spezifische Verdichtungsenergie amp oldid 183193110