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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.

Inhaltsverzeichnis

Erläuterungen

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 Ø=100 mm sowie einer Höhe h1=120mm. Die Masse des Fallgewichts des Verdichtungsgerätes beträgt G=2,5kg. Der Weg (freie Fall) des Gewichts beträgt h2=30cm.

Berechnung

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.

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

Umrechnung

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


sowie


Berechnung:



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