12 Biegezugfestigkeit von Zementmörtelprismen

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1 12 Biegezugfestigkeit von Zementmörtelprismen 12 Biegezugfestigkeit von Zementmörtelprismen A Wesen des Verfahrens Mittels einer genormten Biegezugvorrichtung wird ein Prisma auf zwei Auflagern, bei definierten Auflagerabständen und mittiger Belastung, bis zum Bruch auf Biegezug belastet. Das Ergebnis wird in MPa (entspricht N/mm²) angegeben. B Prüfvorschrift DIN EN 196-1: Prüfverfahren für Zement Teil 1: Bestimmung der Festigkeit C Geräte und Hilfsmittel Biegezugprüfgerät nach DIN EN 196-1, Lasten bis 10 kn mit Genauigkeit von ± 1% Laststeigerung (50 ± 10) N/s Alternativ: Biegezugeinsatz bei Druckprüfmaschinen nach DIN EN Alternativ: Spezial-Biegeprüfmaschine (Laufgewichtswaage) Schieblehre Feuchte Tücher Lappen Bild 12.1: Biegezugprüfmaschine, System Laufgewichtswaage 77

2 D Durchführung D Durchführung 1 Probekörper aus Wasserlagerungsbehälter nehmen. Das Alter der Prüfkörper ist ab Nullzeit zu berechnen. Die Prüfungen der verschiedenen Altersstufen sind mit folgenden Zeittoleranzen durchzuführen: Altersstufe/ Prüfzeitpunkt 24 h 48 h 72 h 7 d 28 d zulässige Abweichung vom Prüfzeitpunkt ± 15 min ± 30 min ± 45 min ± 2 h ± 8 h 2 Bis zur Prüfung (innerhalb von 15 min) mit feuchten Tüchern abdecken und vor Prüfung mit sauberem Lappen abwischen. 3 Biegezugprüfer (System Laufgewichtswaage) auf erforderlichen Messbereich einstellen (1,25 kn oder 6,30 kn Höchstlast). Alternative 1: Biegeprüfvorrichtung der Biegeprüfmaschine. Alternative 2: Geeignete Druckprüfmaschine mit Biegezugeinsatz. 4 Querschnitt des Prismas auf 0,1 mm genau messen. 5 Prisma in Einspannvorrichtung (1) mit Seitenfläche nach oben einlegen und in loser Stellung Waagebalken (2) mit Ausgleichsgewicht (3) grob austarieren. Bild 12.2: Biegezugeinsatz Bild 12.3: Automatische servohydraulisch geregelte kombinierte Druck-/Biegeprüfmaschine 300/10 kn für Mörtelprismen, Klasse 1 78

3 12 Biegezugfestigkeit von Zementmörtelprismen 6 Feintarierung mit Rändelschraube (4) vornehmen, wobei schwarzer Zeiger zwischen den beiden inneren roten Markierungen des Justierfensters (5) stehen muss. 7 Festziehen des Probekörpers mittels Handrad (6) bis Waagebalken leicht schräg nach oben steht, damit Bruch möglichst in waagerechter Balkenstellung erfolgen kann. 8 Auslösen des elektromotorischen Laufgewichts (7). 9 Nach dem Bruch erfolgt Ablesen der Biegezugfestigkeit (R f ) direkt in MPa auf der Skala. 10 Prüfen des zweiten und dritten Probekörpers. 11 Bildung des Mittelwerts aus den drei Einzelwerten. R f1 + R f2 + R f3 R f(m) = [MPa] 3 Alternative 1 Prüfung mit Biegezugeinsatz in Druckprüfmaschine (12.1) 12 Prisma in Normeneinsatz für Druckprüfmaschine der Klasse 1 im Prüfbereich einlegen. Prisma ist so einzulegen, dass die Seitenflächen auf den Stützrollen liegen. 13 Prisma gleichmäßig mit einer Laststeigerung von (50 ± 10) N/s bis zum Bruch belasten. 14 Die Biegezugfestigkeit R f wird in MPa nach Gleichung 12.2 berechnet: 1,5 F f L R f = [MPa] b³ Hierin bedeuten: R f Biegezugfestigkeit in MPa bzw. N/mm 2 b Seitenlänge des Querschnitts des Prismas in mm F f die mittig aufgebrachte Bruchlast in N L Abstand zwischen den Auflagern in mm (12.2) Alternative 2 Prisma in Biegeeinrichtung der Biegeprüfmaschine einlegen und bis zum Bruch nach D.12 bis D.14 belasten. E Beurteilung Es werden an die Biegezugfestigkeit von Zementprismen keine Anforderungen gestellt. F Rechenbeispiel Es werden drei Zementprismen auf Biegezugfestigkeit geprüft. Die Einzelwerte ergeben nach Gleichung

4 H Prüfbericht Maße [mm] Seitenansicht Vorderansicht Bild 12.4: Belastungsanordnung zur Bestimmung der Biegefestigkeit, Prinzip 1,5 F f L R f,1 = b³ 1, R f,1 = = 11,7 MPa 40³ R f,2 = 12,0 MPa R f,3 = 11,9 MPa Mittelwert aus 3 Einzelwerten nach Gleichung 12.1 R f(m) = 11,9 MPa 12 MPa G Besondere Fehlermöglichkeiten / Hinweise 1 Falsche Belastungsgeschwindigkeit 2 Trockene Prüfkörper 3 Prismen falsch in Biegezugsvorrichtung eingelegt H Prüfbericht 1 Hinweis auf angewandte Norm 2 Name und Adresse des Prüflaboratoriums 3 Bezeichnung der Zementprobe 4 Alter der Zementprobe 5 Alle Einzelergebnisse der Biegezugprüfung 6 Mittelwert der Biegezugprüfung 7 Ort, Datum, Prüfer 80

5 109 Abreißfestigkeit von Betonunterlagen und aufgebrachten Schichten 109 Abreißfestigkeit von Betonunterlagen und aufgebrachten Schichten A Wesen des Verfahrens Ein Prüfstempel wird auf eine eingeschnittene Unterlage geklebt und mit einem Zugprüfgerät senkrecht zur Prüffläche abgerissen. Die Abreißfestigkeit errechnet sich aus der auf die Abrissfläche bezogenen Höchstkraft und wird in MPa oder N/mm 2 angegeben. B Prüfvorschrift Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbau (ZTV-ING), DIN EN 1542: Produkte und Systeme für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken Prüfverfahren Messung der Haftfestigkeit im Abreißversuch C Geräte und Hilfsmittel Transportables Zugprüfgerät mit Belastungsgeschwindigkeitsregler Haltevorrichtung für Prüfungen an senkrechten Flächen Prüfstempel, Ø = 50 mm Kernbohrgerät mit einstellbarer Bohrtiefe und Bohrkrone (Ø innen = 50 mm) Reaktionskleber, pastös, schnell härtend, ggf. lösungsmittelfrei Digitalsekundenthermometer Schneidvorrichtung (scharfes Messer) Geräte bzw. Mittel zum Reinigen oder Entfetten Bewehrungssuchgerät Warmluftgebläse Watte D Durchführung Vorbemerkung Bei mehreren Prüfungen bei einer Baumaßnahme müssen immer wieder derselbe Prüfer und dasselbe Zugprüfgerät eingesetzt werden. 1 Anzahl der Prüfstellen Bei Fahrbahnplatten Nach Vorbereitung je angefangene 1000 m 2 Einbaufläche eine Abreißprüfung, bestehend aus neun Teilprüfungen, vornehmen. Nach Vorbereitung durch Stemmen je angefangene 250 m 2 eine Abreißprüfung, bestehend aus sechs Teilprüfungen, vornehmen. Bei anderen Betonunterlagen Nach Vorbereitung je angefangene 250 m 2 eine Abreißprüfung, bestehend aus sechs Teilprüfungen, vornehmen. 537

6 D Durchführung Bild Prüfung der Abreißfestigkeit 2 Prüfstellen gleichmäßig über die Einbaufläche verteilen. Um keine Bewehrung zu beschädigen, Lage der Bewehrung mit Bewehrungssuchgerät feststellen. 3 Bei Betonunterlagen und harten Schichten (bei thermoelastischen Schichten weiter mit D.7) Kernbohrmaschine, z.b. mittels Dübel und Kontermutter, standfest über Prüffläche befestigen; Wasser und Strom anschließen. 4 Ringnut vorsichtig mit sanftem Druck bohren, Unversehrtheit des Zylinderstumpfs kontrollieren. Bohrtiefe 10 mm, maximal 50 mm. 5 Bohrmehl oder Bohrschlamm gründlich entfernen. Prüffläche mit Warmluftstrahl ausreichend lange trocknen. 6 Ringnut mit Watte ausfüllen. 7 Klebefläche des Prüfstempels ggf. reinigen und entfetten. 8 Reaktionskleber nach Herstelleranweisung anrühren. 9 Prüfstempel so aufsetzen, dass überschüssiger Kleber herausgedrückt und Lufteinschlüsse vermieden werden. Auf genaue Übereinstimmung von Prüffläche und Stempel achten. 10 Überstehenden oder ggf. in die Ringnut gelaufenen Kleber entfernen. 11 Stempelfläche soll im aufgeklebten Zustand parallel zur Prüffläche liegen; Klebefläche möglichst gleichmäßig und dünn halten. 12 Nach ausreichender Erhärtung des Klebers bei thermoelastischen Schichten Prüfflächen bündig mit dem Umfang des Stempels mit scharfem Messer bis zur Unterlage durchtrennen. 13 Temperatur des Prüfguts messen und notieren, sie muss mindestens +5 C betragen. 14 Zugvorrichtung ausrichten und so zentrieren, dass Achsen von Prüfstempel und Zugstange der Zugvorrichtung auf einer Kraftwirkungslinie liegen. Bei vertikalen Flächen Halterung bzw. Auflagerung verwenden. 15 Kraft bis zum Bruch ruckfrei so steigern, dass die Zugspannung bei Betonunterlagen und harten Schichten 100 N/s und bei elastischen und thermoplastischen Schichten 300 N/s zunimmt. 16 Höchstkraft F notieren. Korrektur mithilfe des Kalibrierdiagramms vornehmen. 538

7 109 Abreißfestigkeit von Betonunterlagen und aufgebrachten Schichten 17 Abreißfestigkeit f hz in N/mm² (oder MPa) nach Gleichung oder berechnen. 4 F f hz = [N/mm²] (109.1) p d s ² Hierin bedeuten: F Höchstkraft in N d s Stempeldurchmesser in mm Für d s = 50 mm gilt angenähert Gleichung 109.2: f hz = 0,0005 F [N/mm²] (109.2) Ergebnis auf 0,1 N/mm² runden. 18 Bruchfläche nach Augenschein in folgende Trennfälle unterteilen: Kohäsionsbrüche B Bruch im Beton BE Bruch im Betonersatz VK Bruch in der Versiegelung oder Kratzspachtelung O Bruch im Oberflächenschutz D Bruch in der Dichtungsschicht Adhäsionsbrüche ABE zwischen Betonersatz und Betonunterlage AGVK zwischen Grundierung oder Versiegelung oder Kratzspachtelung und Betonunterlage AO zwischen Oberflächenschutz und Betonunterlage AK in der Klebefuge Bei wechselndem Bruchverlauf die Flächenanteile auf 10% abschätzen. Abrisse, die zu mehr als 25% in der Klebefuge erfolgen, bleiben unberücksichtigt. Bild 109.2: Haftzugprüfgerät über elektronische Druckkraftmessdose, 12 kn, stufenlose Belastungsgeschwindigkeit 539

8 F Prüfbericht E z.b. ZTV-ING F Beurteilung Rechenbeispiel An einer Bodenbeschichtung werden beim Abreißversuch mit einem Stempel d s = 50 mm folgende Höchstkräfte ermittelt: Die Abreißfestigkeit nach Gleichung ist bei Versuch 1 f hz = 0, N/mm 2 = 2,45 N/mm 2, gerundet 2,5 N/mm 2. G Besondere Fehlermöglichkeiten / Hinweise 1 Freibohren mit unbefestigter Kernbohrmaschine kann Zylinderstumpf schief anschneiden oder beschädigen. 2 Durchmesser der Bohrkrone nicht passend zur Prüfstempelgröße (Außendurchmesser Prüfstempel muss Innendurchmesser der Ringnut entsprechen). H Probe Nr Prüfbericht Höchstkraft F [N] Abreißfestigkeit [N/mm 2 ] 1 Hinweis auf angewandtes Regelwerk 2 Name und Adresse des Prüflaboratoriums 3 Ort der Prüfung, Baustelle, Bauteil 4 Datum der Prüfung, ggf. Alter des Betons 5 Lage und Kennzeichnung der Prüffläche 6 Art der Beschichtung 7 Prüfstempeldurchmesser 8 Witterungsbedingungen bei Vorbereitung und Durchführung der Versuche, Bauteiltemperatur 9 Vorbereitung der Prüffläche, Art und Tiefe des Vorbohrens bzw. Einschneidens 10 Bruchverlauf bzw. Beschreibung des Trennfalls 11 Höchstkraft und errechnete Haftzugfestigkeit (Einzelwerte, Mittelwert) 12 Eventuelle Besonderheiten 13 Ort, Datum, Prüfer 2,5 2,5 2,7 3,2 1,9 2,0 2,8 2,3 2,0 Mittelwert 2,4 540