MAUERWERKSBAU, BETONTECHNOLOGIE UND MINERALISCHE BAUSTOFFE Dipl.-Ing. Holger Tebbe Vereidigter Sachverständiger, öffentlich bestellt und vereidigt von der IHK Koblenz Dipl.-Ing. H. Tebbe, Fuhrweg 32; 56567 Neuwied Tel.:(026 31) 77 86 93 od. (0 172) 63 23 090 Fax.: (026 31) 77 86 94 MPVA-NATURWERKSTEINSEMINAR B 2002 Nachweis der geschuldeten Eigenschaften- Klarheit durch die neuen Normen? 1. EINLEITUNG Planer Verarbeiter und Anwender brauchen für ihre Arbeit Materialspezifikationen, die nach allgemein anerkannten, einheitlichen Methoden ermittelt werden. Die Natursteinbranche ist ein Gewerbe mit internationalen Gewinnungsstätten und einem internationalen Absatzmarkt. Internationale Normungsstandards sind unter diesen Randbedingungen sicher wünschenswert. Seit Ende der achtziger Jahre des vergangenen Jahrhunderts wird an dem Mammutprojekt Harmonisierung der bautechnischen Regeln gearbeitet. Für den Naturwerksteinbereich konzentrierte sich die Arbeit des CEN (Comité Européen de Normalisation) in der Technischen Commision TC 246 (Naturstein). Die Arbeit musste unter anderem abgestimmt werden mit den Ausschüssen TC 125 (Mauerstein), TC 178 (Randsteine, Pflaster) TC 128 (Dachschiefer) und TC 154 (Wasserbausteine, Schotter Sand etc.). Aufgrund teilweise sehr unterschiedlichen Bau-, Prüf und Überwachungstraditionen der einzelnen Mitgliedsländer waren schnelle Ergebnisse nicht zu erwarten. Nach Jahren und Jahrzehnten einer - auch für Mitwirkende - unübersichtlichen und teilweise frustrierenden Normungsarbeit werden nun seit einigen Jahren in den Mitgliedsländern zunehmend harmonisierte EN-Normen eingeführt. Zur Zeit liegen nun auch für den Naturwerksteinbereich ein größeres Paket von nationalen EN-Normen und Normentwürfen vor (siehe Anhang), so dass mit der Umstellung der Produktanforderungen und Materialprüfung auf die europäische Normung begonnen werden kann.
Seite -2- von 7 2. ABHÄNGIGKEITEN ZWISCHEN PRODUKT-, PRÜF-, UND ANWENDUNGSNORMEN Eingeführt werden derzeit lediglich europäische Produkt- und Prüfnormen. Nationale Anwendungs- und Bemessungsnormen beziehen sich jedoch in der Regel auf nationale Prüfnormen. Aus Sicht des Autors ergibt sich hier derzeit ein deutliches Haftungsrisiko, da nach EN-EN Normen ermittelte Kennwerte deutlich von denen nach DIN-Normen abweichen können. Die unkritische Gleichsetzung von Kennwerten, die mit unterschiedlichen Verfahren ermittelt wurden, birgt somit ein mehr oder weniger großes Haftungsrisiko. Für den bauaufsichtlichen Bereich (Mauersteine und Außenwandbekleidungen) werden derzeit mit dem DIBt (Deutsches Institut für Bautechnik) verbindliche Umsetzungs- und Anpassungsregeln beraten. Ein großer Teil der Naturwerksteinprodukte (Bodenplatten, Fliesen, Pflaster etc.) unterliegt jedoch keiner gesetzlichen Regelung. 3. TERMINOLOGIE UND GESTEINSBEZEICHNUNG Mit DIN EN 12 440 (Bezeichnung) und DIN EN 12 670 (Terminologie) liegt nun ein erster europäischer Versuch vor, den schwer durchschaubaren Istzustand bzgl. Handels- Herkunfts- und Gesteinsbezeichnungen zu standardisieren. Die DIN EN 12 440 enthält einen Katalog von Handelsnamen, die derzeit in den Mitgliedstaaten gehandelten Gesteine aus Übersee sind jedoch nicht gelistet. DIN EN 12670 enthält Definitionen mineralischer und geologischer Fachbegriffe, sowie Diagramme zur petrographischen Gesteinsbestimmung. Die petrographische Prüfung ist ihrerseits in DIN EN 12 407 genormt. Trotz dieser Festlegung besteht somit die potentiell konfliktbeladene Diskrepanz zwischen Handelsnamen und geologischer Bezeichnung weiterhin. 4 VERGLEICHBARKEIT VON PRÜFNORMEN 4.1 Allgemeines Die Standardisierung von (Prüf-)normen unterliegt naturgemäß einem großen Spannungsfeld von sich zum Teil ausschließenden Einzelinteressen. Darüber hinaus sind die nationalen, klimatischen und bautechnischen Rahmenbedingungen in den Mitgliedsländern sehr verschieden. In den derzeitigen Standardisierungsbestrebungen ist daher lediglich ein Minimalkonsenz zu erzielen. Dies kann im Einzelfall natürlich auch Verschlechterungen gegenüber dem alten nationalen Normungsstandards führen. Vielfach wird diese Gefahr durch Normungsergänzungen, z. B in Form von sogenannten nationalen Anwendungsdokumenten gemildert.
Seite -3- von 7 4.2 Streubreite von Natursteineigenschaften 4.2.2 Gesteinsart Naturstein ist ein Sammelbegriff für Materialien sehr unterschiedlicher Beschaffenheit und Zusammensetzung. Aufgrund des unterschiedlichen Aufbaus weisen Erguß- Eruptiv- und Sedmentgesteine sowie Metamorphite sehr unterschiedliche Eigenschaftsprofile auf. Selbst eine einzelne Gesteinsgruppe, wie z.b. Sandstein, kann auf einzelne Beanspruchungsparameter sehr unterschiedlich reagieren. So sind Festigkeitseigenschaften von calcitisch gebundenen Steinen in der Regel deutlich empfindlicher gegen unterschiedlichen Feuchtegehalten als quarzitisch gebundene Steine. Leichte Modifikationen in der Prüfanordnung können daher zu erheblichen Veränderungen der Eigenschaftswerte führen. Dies sei an den nachfolgend dokumentierten Prüfwerten Ausbruchlast am Ankerdorn näher erläutert. Quelle: MPVA Neuwied Die beiden Prüfverfahren unterscheidet, -bei sonst gleicher Prüfmodalität-, lediglich die Prüfungsvorlagerung. Die DIN E 13364 schreibt eine Prüfung an getrockneten Proben, die LGA-Richtlinie eine Prüfung von lufttrockenen Proben vor. Während bei feuchteunempfindlichen vulkanischen Gesteinen kein Prüfungseinfluß zu konstatieren ist, weisen feuchteempfindliche Gesteine, wie z.b. Tuff erhebliche Abweichungen auf, siehe Pfeile.
Seite -4- von 7 4.2.3 Gesteinseigenschaften einer Natursteinvarietät Je nach Vorkommen und Gesteinsvarietät können die Gesteinseigenschaften im Abbaubereich stark streuen. Selbst aus einem Rohblock gewonnene Prüfkörper weisen erhebliche Eigenschaftsstreuungen auf (siehe Tabellenwerte). Häufig liegen über die Eigenschaftsstreuungen keine statistisch abgesicherten Daten vor; da die Erfassung umfangreicher Rohdaten bei gleichen Prüfbedingungen aufwendig und entsprechend teuer ist. Im Rahmen von Forschungsvorhaben wurden vom Autor bei der Druckfestigkeitsprüfung von Sandsteinen bei einzelnen Varietäten durchaus Variationskoeffizienten von über 30 ermittelt. Der gesteinsvarietätsbedingte Einfluß der Streubreite kann, wie zuvor erläutert, die Prüfungseinflüsse stark überlagern. Dieser Sachverhalt ist bei der Gegenüberstellung von Prüfverfahren zu berücksichtigen; andernfalls sind Aussageunsicherheiten und damit ggf. Fehlinterpretationen nicht auszuschließen. 4.3 Prüfungsanordnung Aufgrund der verschiedenen - klimatischen oder bautechnischen Anspruchsparametern, - Prüf- und Meßphilosophien und traditionen, - Qualitätsstandards, - Fertigungsstandards, - Gewährleistungsstandards, etc. haben sich für ähnliche oder gleiche Materialeigenschaften in den einzelnen Ländern kaum oder nicht vergleichbare Meßverfahren entwickelt. Diese Materialeigenschaften haben häufig jedoch eine hohe Bedeutung für den Qualitätsstandard und die Sicherheit des Produktes. Als Beispiel seien hier - Rutschfestigkeit, - Frostbeständigkeit, - Abrieb (Verschleiß) genannt. Die hierzu vorgelegten Normen und Normentwürfe bergen damit zwangsläufig ein hohes Konfliktpotential. Dies ergibt sich allein daraus, dass derartige Normen und Normentwürfe häufig noch nicht oder erst seit kurzem verabschiedet wurden, siehe Anhang. Die Anpassung dieser EN-Normung an die nationalen Anwendungsnormen und -bestimmungen, sowie an die rechtlichen und berufsgenossenschaftlichen Regelungen, beginnt nach Einschätzung des Autors derzeit erst richtig.
Seite -5- von 7 4.4 Festlegung von Grenz- und Toleranzwerten Aufgrund der bereits in Abschn. 4.3 erläuterten Gründen sind in den entsprechenden EN-Produktnormen (z. B. für Pflastersteine) größere Toleranzen zugelassen. Dies ist nach Auffassung des Autors weitgehend unkritisch, da Produkte mit unbrauchbaren Toleranzmaßen einen nicht zu unterschätzenden Wettbewerbsnachteil aufweisen und im Streitfall (in der Regel) nicht der allgemeinen Verkehrssitte entsprechen. Entsprechende Sachverhalte sind bei einigen nationalen Produktnormen seit langem zu beobachten. 5 ZUSAMMENFASSUNG Für den Naturwerksteinbereich dürfte das EN-Normwerk langfristig eine Arbeitserleichterung und Hilfe darstellen. Die Einführung europäischer (Normungs)standards ist jedoch ein komplexes und langwieriges Verfahren. Mit Vorlage der ersten harmonisierten Normen beginnt dieser Prozeß erst. Die Normen müssten im Laufe der nächsten Zeit mit den nationalen Besonderheiten in Einklang gebracht werden. Gerade in der Anfangszeit werden Normen und Normverfahren sicherlich häufiger modifiziert oder angepasst werden müssen. Letztlich muss betont werden, dass eine gute Normung auf die Mithilfe der Fachleute und Fachplaner angewiesen ist. Das heißt, wenn Schwachstellen in der Norm festgestellt werden, sollten diese unbedingt an die Normgremien, oder die in diesen vertretenen Vereine und Verbände, weitergeleitet werden. Neuwied, den 09.05.02, H.Tebbe
Seite -6- von 7 Deutsche EN-Normen und Vornormen DIN EN 772-4 Prüfverfahren für Mauersteine, Teil 4 1998-10 Bestim. d. Dichte u. d. Rohdichte, d.gesamtporosität u. d. offenen Porosität v. Mauersteinen a. Naturstein DIN EN 1341 Platten aus Naturstein für Außenbereiche 2000-03 Anforderungen und Prüfverfahren DIN EN 1342 Pflastersteine aus Naturstein für Außenbereiche 2000-03 Anforderungen und Prüfverfahren DIN EN 1343 Bordsteine aus Naturstein für Außenbereiche 2000-03 Anforderungen und Prüfverfahren E DIN EN 1467 Naturstein 1994-10 Rohblöcke -Spezifikationen E DIN EN 1468 Naturstein 1994-10 Halbfertigerzeugnisse (Rohplatten) -Spezifikationen E DIN EN 1469 Natursteinprodukte 2003-01 Bekleidungsplatten - Anforderungen DIN EN 1925 Prüfverfahren von Naturstein 1999-05 Bestimmung des Wasseraufnahmekoeffizienten infolge Kapillarwirkung DIN EN 1926 Prüfverfahren von Naturstein 1999-05 Bestimmung der Druckfestigkeit DIN EN 1936 Prüfung von Naturstein 1999-07 Bestimmung der Reindichte, der Rohdichte, der offenen Porosität und der Gesamtporosität E DIN EN 12057 Natursteinprodukte 2003-01 Fliesen-Anforderungen E DIN EN 12058 Natursteinprodukte 2003-01 Bodenplatten und Stufenbeläge - Anforderungen E DIN EN 12059 Naturstein 1996-01 Fertigerzeugnisse, Stein für Massivarbeiten -Spezifikationen E DIN EN 12326-1 Schiefer- u. andere Natursteinprod. f. Dachdeckungen u. Außenwandbekleidungen, Teil 1 1999-08 Produktanforderungen E DIN EN 12326-2 Schiefer - u. andere Natursteinprod. f. Dachdeckungen u. Außenwandbekleidungen, Teil 2 2000-06 Prüfverfahren DIN EN 12370 1999-6 Bestimmung des Widerstandes gegen Kristallisation von Salzen DIN EN 12371 2002-01 Bestimmung des Frostwiderstandes DIN EN 12372 Prüfverfahren für Naturstein 1999-06 Bestimmung der Biegefestigkeit unter Mittellinienlast DIN EN 12407 Prüfverfahren von Natursteinen 2000-08 Petrographische Prüfung DIN EN 12440 Naturstein 2001-01 Kriteren für die Bezeichnung DIN EN 12670 Naturstein 2002-03 Terminologie E DIN EN 12866 Maschinen und Anlagen zur Gewinnung und Bearbeitung von Naturstein 1997-09 Sicherheitsanforderungen für Diamantseilsägen E DIN EN 12867 Maschinen und Anlagen zur Gewinnung und Bearbeitung von Naturstein 1997-09 Sicherheitsanforderungen für Steinschrämmaschinen DIN EN 13161 Prüfverfahren für Naturstein 2002-02 Bestimmung der Biegezugfestigkeit unter Drittellast E DIN EN 13364 2002-03 Bestimmung der Ausbruchlast am Ankerdorn E DIN EN 13373 Prüfverfahren für Naturstein 1999-01 Bestimmung der Maße und anderer geometrischer Merkmale von Naturwerkstein DIN EN 13755 2002-03 Bestimmung der Wasseraufnahme unter atmosphärischen Druck DIN EN 13919 2003-03 Bestimmung der Beständigkeit gegen Alterung durch SO 2 bei Feuchteeinwirkung E DIN EN 14066 Prüfverfahren für Naturstein 2001-02 Bestimmung des Widerstandes gegen Wärmeschutz
Seite -7- von 7 Deutschsprachige EN-Vornormen E OENORM (DIN EN 14146) Österr. EN 14146 Bestimmung des dynamischen E-Moduls 2001-09 E OENORM (DIN EN 14147) Österr. EN 14147 Bestimmung der Beständigkeit gegen Alterung durch Salzsprühnebel 2001-09 E OENORM (DIN EN 14157) Österr. EN 14157 Bestimmung des Widerstandes gegen Verschleiss 2001-09 E OENORM (DIN EN 14158) Österr. EN 14158 Bestimmung der Bruchenergie 2001-03 E OENORM (DIN EN 14205) Österr. EN 14205 Bestimmung der Knoop-Härte 2001-04 EN-Normen in der Erarbeitung Bestimmung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten Bestimmung der Schallgeschwindigkeit Widerstand gegen thermischen Schock Bestimmung der Rutschfestigkeit Bestimmung des statischen E-Moduls Bestimmung der Rauhigkeit