🏗️ Form, Maße und Toleranzen von Betonprobekörpern und Formen — PN-EN 12390-1

Bauwesen PN-EN 12390-1

Übersicht

WARUM DIE GEOMETRIE DES PROBEKÖRPERS EINE EIGENE NORM IST. Die Druckfestigkeit errechnet sich als Bruchlast geteilt durch die Querschnittsfläche. Ist ein Probekörper kein Würfel, sondern ein leicht verzogenes Parallelepiped, so weicht die Querschnittsfläche von der in der Berechnung angenommenen ab, die Last verteilt sich ungleichmäßig, und der Probekörper versagt früher. Eine geometrische Abweichung liefert somit kein „etwas schlechteres" Ergebnis — sie liefert ein systematisch zu niedriges, und zwar ohne jede Spur in der Zahl selbst. Bevor ein Labor die Festigkeit misst, muss es daher sicher sein, dass der Probekörper innerhalb der Toleranzen liegt.

DER ANWENDUNGSBEREICH LAUT PKN-KATALOGKARTE, VOLLSTÄNDIG: „In diesem Dokument sind Formen, Maße und Toleranzen für Betonprobekörper festgelegt, die als Würfel, Zylinder und Prismen hergestellt werden, sowie für die zu ihrer Herstellung erforderlichen Formen. ANMERKUNG Die in dieser Norm festgelegten Toleranzen sind auf die Belange der Festigkeitsprüfung abgestimmt, können jedoch auch bei Prüfungen anderer Eigenschaften angewandt werden."

DIE ANMERKUNG IM ANWENDUNGSBEREICH IST WICHTIGER, ALS SIE AUSSIEHT. Die Norm sagt ausdrücklich, dass die Toleranzen FÜR DIE FESTIGKEITSPRÜFUNG festgelegt wurden und bei anderen Eigenschaften „angewandt werden können". Das ist eine erlaubende, keine gebietende Formulierung. Ein Labor, das etwa die Wasseraufnahme oder den Frostwiderstand prüft, kann sich daher nicht auf diese Norm als Beleg dafür berufen, dass seine Probekörper für jene Prüfung geeignet sind — es muss prüfen, was die Norm jener Prüfung verlangt. Es ist dieselbe Art von Unterscheidung wie zwischen einer Produkt- und einer Verfahrensnorm: Ein Dokument wird bisweilen weiter herangezogen, als es sich selbst zuschreibt.

DREI FORMEN UND DER DARAUS FOLGENDE UNTERSCHIED. Würfel und Zylinder ergeben bei demselben Beton unterschiedliche Festigkeiten — der Zylinderwert liegt niedriger, weil sich die Spannungen anders verteilen und die Reibung an den Druckplatten anders wirkt. Das ist kein Messfehler, sondern eine Eigenschaft der Form. Deshalb wird die Betonklasse mit zwei Zahlen geschrieben (zum Beispiel C30/37: die erste zylindrisch, die zweite würfelbezogen), und deshalb muss ein Prüfbericht Form und Maß des Probekörpers angeben. Eine bloße Zahl in Megapascal ohne Angabe der Form ist unvollständig.

FORMEN SIND GEGENSTAND DER NORM, KEIN ANHÄNGSEL. Der Anwendungsbereich nennt „sowie für die zu ihrer Herstellung erforderlichen Formen" gleichrangig mit den Probekörpern. Eine verschlissene, verzogene oder undichte Form erzeugt serienweise Probekörper außerhalb der Toleranz, und der Mangel zeigt sich erst bei der Vermessung der fertigen Probekörper — also nach achtundzwanzig Tagen Erhärtung, wenn sich das Material nicht mehr wiederherstellen lässt. Die regelmäßige Prüfung der Formen gehört daher zur Aufrechterhaltung der Prüffähigkeit und ist keine Ordnungstätigkeit.

STELLUNG IN DER REIHE EN 12390. Teil 1 legt die Geometrie von Probekörpern und Formen fest; Teil 2 — Herstellung und Lagerung von Probekörpern; Teil 3 — Druckfestigkeit; Teil 4 — Anforderungen an Prüfmaschinen; Teil 7 — Rohdichte von Festbeton. In dieser Datenbank werden die Teile 4 und 7 von bestehenden Einträgen zitiert, und Teil 1 steht am Anfang der ganzen Abfolge.

EIN WECHSEL DER SPRACHFASSUNG IN DIE ANDERE RICHTUNG. Die Ausgabe 2021-12 ist auf POLNISCH verfügbar und ersetzte PN-EN 12390-1:2013-03 — die ENGLISCHE Fassung. Das ist die umgekehrte Richtung als bei PN-EN 482 und PN-EN 933-2 derselben Partie, wo neuere Ausgaben nicht mehr übersetzt wurden. Wir halten dies fest, um nicht den Eindruck zu verfestigen, Übersetzungen verschwänden stets — es ist unterschiedlich, und die Karte ist jedes Mal zu prüfen.

WAS WIR NICHT ANGEBEN. Der Normtext liegt uns nicht vor — PKN gibt ihn kostenpflichtig ab. Daher NENNEN WIR weder Toleranzwerte noch Nennmaße der Probekörper: weder die zulässige Abweichung der Ebenheit der belasteten Flächen noch die Rechtwinkligkeit der Seiten noch die Abweichung des Kantenmaßes. Solche Werte werden bisweilen aus dem Gedächtnis oder aus früheren Ausgaben zitiert; ein Eintrag, der sie als Norminhalt ausgäbe, behauptete mehr, als wir geprüft haben.

Prinzip der Methode

Das Ergebnis der Festigkeitsprüfung ist der Quotient aus Last und Querschnittsfläche, und die Spannungsverteilung im Probekörper hängt von dessen Geometrie ab. Die Norm legt daher die zulässigen Formen (Würfel, Zylinder, Prisma), ihre Maße und die Toleranzen der Abweichungen fest — der Ebenheit der belasteten Flächen, der Rechtwinkligkeit der Seiten und der Maße — sowie Anforderungen an die Formen, in denen die Probekörper entstehen. Ein Probekörper außerhalb der Toleranz liefert kein „weniger genaues" Ergebnis, sondern ein systematisch zu niedriges, das an der Zahl allein nicht zu erkennen ist.

Anwendungen

• Herstellung von Probekörpern für Betonfestigkeitsprüfungen — Würfel, Zylinder und Prismen
• Prüfung und Qualifizierung der in einem Betonlabor verwendeten Formen
• Kontrolle der Probekörpergeometrie vor der Prüfung — Aussonderung von Probekörpern außerhalb der Toleranz
• Beurteilung eines fremden Prüfberichts: ob Form und Maß des Probekörpers angegeben sind, ohne die eine Festigkeitszahl unvollständig ist

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN 12390-1:2021-12 (wersja polska; wprowadza EN 12390-1:2021 [IDT]; zastępuje PN-EN 12390-1:2013-03 — wersję angielską)

Titel (PL)

Badania betonu -- Część 1: Kształt, wymiary i inne wymagania dotyczące próbek i form

Title (EN)

Testing hardened concrete — Part 1: Shape, dimensions and other requirements for specimens and moulds

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Form und Maß des Probekörpers wählen

   Stimmen Sie die Form auf die Prüfung und auf die Art der Ergebnisangabe ab. Zylinder- und Würfelfestigkeit sind nicht dieselbe Zahl — der Prüfbericht muss angeben, welche gemessen wurde.

2. Form vor Gebrauch prüfen

   Formen sind Gegenstand dieser Norm. Eine verzogene oder verschlissene Form erzeugt ganze Serien von Probekörpern außerhalb der Toleranz, und der Mangel zeigt sich erst nach der Erhärtung.

3. Probekörper herstellen und lagern

   Herstellung und Lagerung selbst erfolgen nach PN-EN 12390-2 — diese Norm legt die Geometrie fest, nicht die Herstellung.

4. Geometrie vor der Prüfung kontrollieren

   Messen Sie Maße sowie Abweichungen der Ebenheit und Rechtwinkligkeit. DIE TOLERANZEN NENNEN WIR NICHT — sie stehen im Normtext.

5. Umgang mit einem Probekörper außerhalb der Toleranz

   Ein nicht konformer Probekörper liefert kein „geringfügig" zu niedriges Ergebnis, sondern eines mit systematischem Fehler. Entscheiden Sie über Aussonderung oder Flächenbearbeitung vor der Prüfung, nicht nach dem Blick auf die Zahl.

6. Im Prüfbericht festhalten

   Geben Sie Form, Nennmaß des Probekörpers und die vollständige Bezeichnung der Norm mit Ausgabejahr an.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Festbeton staubt beim Schleifen der belasteten Flächen — Atem- und Augenschutz erforderlich
• Betonprobekörper sind schwer — Verletzungsgefahr für den Rücken beim Tragen und beim Entformen; die Masse hängt vom Maß ab, das wir in diesem Eintrag nicht angeben
• FACHLICHER HINWEIS: Die Toleranzen dieser Norm sind für die Festigkeitsprüfung festgelegt; prüfen Sie bei anderen Eigenschaften die Anforderungen der jeweiligen Prüfnorm, statt diese zu übertragen

Häufige Fragen