Arbeitsunterlagen für das Baustoffkunde-Praktikum. Mineralische Bindemittel

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1 Arbeitsunterlagen für das Baustoffkunde-Praktikum Mineralische Bindemittel 0 Deckblatt 1 Aufgabenstellung 2 Prüfvorschriften 3 Anleitungen zur Durchführung für die Prüfungen 4 Literaturhinweise 5 Auswertungsblätter (Die Inhalte der Vorlesung und des Skriptums zur Vorlesung Baustoffkunde I sind Bestandteil des Baustoffkundepraktikums. Sie sind im Rahmen der Vorbereitung im vollen Umfang zu berücksichtigen.) FB 3: Bauingenieurwesen erhard.gunkler@hs-owl.de Emilienstraße 45 Tel.: / Detmold Fax: /

2 1 Aufgabenstellung Im Rahmen des Praktikums Mineralische Bindemittel sind materialprüftechnische Untersuchungen zum Erstarrungsverhalten von Zement und zur Festigkeit prismatischer Prüfkörper aus Zementmörtel durchzuführen. Nach Auswertung der Festigkeitsprüfung ist eine Zusammenstellung, ein Vergleich und eine Interpretation der Prüfergebnisse durchzuführen. Im Einzelnen sind zu bearbeiten bzw. zu bestimmen: 1. Probekörperbenennung 2. Normsteife, Erstarrungsbeginn 3. Herstellung der Probekörper aus einer Mörtelmischung 4. Biegezugfestigkeit (7d) 5. Druckfestigkeit (7d) 6. Prüfergebnisse Für die Protokollierung und Auswertung der Prüfergebnisse sind die beigefügten Auswertungsblätter zu verwenden. Einzelwerte sind dokumentenecht, lesbar und nachvollziehbar aufzuzeichnen. Es ist ein Prüfbericht anzufertigen, der u. a. die bearbeiteten Auswertungsblätter als Anlage enthält. Der Prüfbericht ist wie folgt zu gliedern: o Deckblatt o Vorgang o Durchführung der Materialprüfungen o Prüfergebnisse Darstellung und Auswertung o Zusammenfassung o Literaturverzeichnis und Prüfvorschrift o Anlagen Darüber hinaus gelten die Vorgaben der Prüfvorschriften zum Umfang des Prüfberichtes. Die Darstellungsqualität ist Kriterium für die Beurteilung des Prüfberichtes. Die wiederholte Vorlage des Prüfberichtes ist nicht möglich. 2 Prüfvorschriften DIN EN 196-1: : DIN EN 196-3: : DIN EN 197-1: : DIN EN 197-2: : DIN : : Prüfverfahren für Zement Teil 1: Bestimmung der Festigkeit Prüfverfahren für Zemente Teil 3: Bestimmung der Erstarrungszeiten und der Raumbeständigkeit Zement Teil 1: Zusammensetzung, Anforderungen und Konformitätskriterien von Normalzement Zement Teil 2: Konformitätsbewertung Zement mit besonderen Eigenschaften Zusammensetzung, Anforderung, Übereinstimmungsnachweis Seite 2 von 12

3 3 Anleitung zur Durchführung der Prüfung Bemerkung: Bei den nachfolgenden Ausführungen handelt es sich nicht um eine derart detaillierte Prüfanweisung, die das Studium der entsprechenden Prüfnormen ersetzt. 3.1 Frischmörtelprüfung nach DIN EN 196-3: Normsteife - Zementleim nach Abschnitt 5.2.1, DIN EN 196-3, herstellen unter Protokollierung der Nullzeit - Befüllen des Vicat-Ringes - Eindringversuch mit Tauchstab gemäß Bild 1c, DIN EN 196-3, 4 Minuten nach der Nullzeit - Versuch mit Zementleimen unterschiedlicher Wassermengen so oft wiederholen, bis sich ein Abstand von (6 2) mm zwischen Tauchstab und Glasplatte ergibt. - Der Wassergehalt des Zementleims, der die Anforderungen nach dem Abstand von (6 2) mm erfüllt, ist der Wassergehalt, der zur Erzielung der Normsteife erforderlich ist Erstarrungsbeginn - Zementleim mit vorgegebenem w / z Wert aus dem Versuch zur Bestimmung der Normsteife herstellen - Prüfnadel mit Zusatzgewicht gemäß Bild 1 d, DIN EN 196-3, verwenden - Vicat-Ring befüllen, Probe ca. 60 min nach Nullzeit zur Prüfung vorbereiten - Eindringversuch durchführen und solange wiederholen bis ein Abstand zwischen Prüfnadelspitze und Glasplatte von (6 3) mm verbleibt - Die Zeitspanne, die zwischen Nullzeit und dem Zeitpunkt vergeht, in dem der Abstand zwischen Prüfnadelspitze und Glasplatte (6 3) mm beträgt, gilt als Erstarrungsbeginn des Bindemittels. - Zuordnung der Prüfergebnisse zu den Festigkeitsklassen gem. Tabelle 2 u. 8, DIN EN 197-1: Festmörtelprüfungen nach DIN EN 196-1: Mörtelherstellung (in Anlehnung an Abschnitt 6, DIN EN ) w w z mit w = Wassergehalt (M.-%) z z = Zementgehalt (M.-%) Seite 3 von 12

4 3.2.2 Prüfkörperherstellung (Abschnitt 7, DIN EN ) - Abmessungen der prismatischen Prüfkörper: 40 x 40 x 160 [mm] - Verdichten des Zementmörtels auf dem Vibrationstisch (s. DIN EN 196 1, NA 1 und NA 2) - Prismenformennummer protokollieren - Konditionierung der Prüfkörper: Lagerung und Endformen gemäß Abschnitt 8, DIN EN Prüfalter beachten Biegezugprüfung (Abschnitt 9.2, DIN EN 196-1) - Einzelprisma mit einer der Seitenflächen auf die Stützrollen der Belastungseinrichtung legen - Durchführung der Prüfung - Bruchlast F f [N] protokollieren und Einzelwert der Biegezugfestigkeit R f [N/mm 2 ] Einzelwerte berechnen aus 1,5 Ff l Rf 3 b l Abstand zwischen den Stützrollen [mm] b Seitenlänge des Querschnitts [mm] - Statistische Auswertung Druckfestigkeitsprüfung (Abschnitt 9.3, DIN EN 196-1) - Prismenhälften nach Biegezugprüfung auf den Seitenflächen liegend, in Druckvorrichtung der Prüfmaschine zentrisch einsetzen - Druckplattenfläche 40 x 40 [mm] - Prüfung durchführen und Bruchlast F c [N] protokollieren - Druckfestigkeit R c [N/mm 2 ] Einzelwerte berechnen aus Fc Rc Statistische Auswertung nach DIN EN 196-1: , Abschnitt Literatur Scholz / Hiese, Baustoffkenntnisse, 14. Auflage, Werner Verlag, Düsseldorf, 1999 Seite 4 von 12

5 1. Auswertungsblatt Name/Vorname Matr.-Nr Semester/Gruppe:.../... Abgabe-Datum:... Arbeitsthema: Prüfung von Zementen und Zementmörteln nach DIN EN 196-3: bzw. DIN EN 196-1: Versuchsmaterial: Prüfungsumfang: 1. Probekörperbenennung 2. Normsteife, Erstarrungsbeginn 3. Herstellung der Probekörper aus einer Mörtelmischung 4. Biegezugfestigkeit (7d) 5. Druckfestigkeit (7d) 6. Prüfergebnisse Seite 5 von 12

6 2. Auswertungsblatt Teilversuch Nr.: 1 Probekörperbenennung Versuchsbeschreibung: Verfahren nach DIN EN 196: Versuchsgeräte:... Abweichungen:... Formen Nr. Herstellungszeit Seite 6 von 12

7 3. Auswertungsblatt Teilversuch Nr.: 2 Herstellung von Probekörpern aus einer Mörtelmischung Versuchsbeschreibung: Verfahren nach DIN EN 196-1: , Abschnitte 6; 7 Versuchsgeräte: siehe DIN EN 196-1: , Abschnitt 4 Abweichungen:... Formen Nr. Zement [g] Gesteinskörnung [g] Anmachwasser [g] w/z - Wert Auswertung: Richtwerte nach DIN EN 196-1: Abschnitte 5; 6.1 Seite 7 von 12

8 4. Auswertungsblatt Teilversuch Nr.: 3 Normsteife Versuchsbeschreibung: Verfahren nach DIN EN 196-3: , Abschnitt 5 Versuchsgeräte: siehe DIN EN : Abweichungen:... Zementmenge [g] Wassermenge [g] w/z - Wert Abstand Glasplatte Tauchkonus [mm] Auswertung: Richtwerte gemäß DIN EN 197-1: , Abschnitt 7 und Tabelle 2 DIN EN 197-2: DIN 1164:2004-8, Abschnitt 7 Seite 8 von 12

9 5. Auswertungsblatt Teilversuch Nr.: 4 Erstarrungsbeginn Versuchsbeschreibung: Verfahren nach DIN EN 196-3: , Abschnitte 5 Versuchsgeräte: siehe DIN EN : Abweichungen:... Zeit Min. Abstand Glasplatte Vicat Nadel [mm] I II III Mittelwert [mm] Auswertung: Richtwerte gemäß DIN EN 197-1: , Abschnitt 7 und Tabelle 2 DIN EN 197-2: DIN :2004-8, Abschnitt 7 Seite 9 von 12

10 6. Auswertungsblatt Teilversuch Nr.: 5 Biegezugfestigkeit (7d) Versuchsbeschreibung: Verfahren gem. DIN EN 196-1: , Abschnitt 9.2 Versuchsgeräte: siehe DIN EN 196-1: , Abschnitt 4.7 Abweichungen:... Probekörper Prüfkraft F f [N] R f [N/mm 2 ] Mittelwert: Richtwerte gemäß DIN : , Abschnitt 7 und DIN EN 197-1: , Abschnitt 7 und Tabelle 2 1,5 Ff l Formel: Rf 3 b Statistik: Kleinster Einzelwert: Mittelwert: Seite 10 von 12

11 7. Auswertungsblatt Teilversuch Nr.: 6 Druckfestigkeit (7d) Versuchsbeschreibung: Verfahren DIN EN 196: , Abschnitt 9.3 Versuchsgeräte: siehe DIN EN 196: , Abschnitt 4.8; 4.9 Abweichungen:... Probekörper Fläche A [mm 2 ] F c [N] R c [N/mm 2 ] Mittelwert: Richtwerte gemäß DIN : , Abschnitt 7 und DIN EN 197-1: , Abschnitt 7 und Tabelle 2 Fc Formel: Rc 1600 Statistik: Kleinster Einzelwert: Mittelwert: Seite 11 von 12

12 8. Auswertungsblatt Teilversuch Nr.: 7 Zusammenfassende Auswertung der Ergebnisse aus der Festmörtelprüfung der Einzelgruppe Zusammenstellung der Mittelwerte: Probekörper R f R c Seite 12 von 12