🔩 Betonstahl-Prüfung (Zug, Biegen)
Prüfung mechanischer Eigenschaften von Betonstahl: Zugversuch (Re, Rm, A), Biege-/Rückbiegeversuch. Übereinstimmungskontrolle mit PN-EN 10080.
Übersicht
Betonstahl muss streng definierte mechanische Anforderungen erfüllen, die die Sicherheit von Stahlbetonkonstruktionen gewährleisten. Norm PN-EN ISO 15630-1 definiert Prüfverfahren für Stäbe, Walzdraht und Draht zur Betonbewehrung.
Wichtige Prüfungen: Zugversuch (Streckgrenze Re, Zugfestigkeit Rm, Dehnung Agt) und Biegeversuch (Biegefähigkeit ohne Risse). Stahl B500SP: Re ≥500 MPa, Rm/Re ≥1,15, Agt ≥8%.
Diese Prüfungen werden bei jeder Stahlanlieferung auf der Baustelle sowie im Rahmen der werkseigenen Produktionskontrolle in Hüttenwerken durchgeführt. Ergebnisse bilden die Grundlage für Werkszeugnisse (3.1 nach EN 10204) und Qualitätsdokumentation für Stahlbetonkonstruktionen.
Prinzip der Methode
Zugversuch: Stabstück der Länge Lo = 5d oder 10d wird in Prüfmaschinenbacken eingespannt und mit axialer Zugkraft bei konstanter Dehngeschwindigkeit bis zum Bruch belastet. Kraft-Dehnungs-Diagramm wird aufgezeichnet. Aus Diagramm: Re (Streckgrenze), Rm (Zugfestigkeit), Agt (Gesamtdehnung bei Höchstkraft).
Biegeversuch: Stab wird auf Dorn mit Durchmesser D (z. B. 4d für ø12–16) um Winkel 180° gebogen. Keine Risse = positives Ergebnis.
Anwendungen
- Betonstahl-Kontrolle auf Baustelle (Materialabnahme)
- Werkseigene Produktionskontrolle in Hüttenwerken und Walzwerken
- Typprüfung von Betonstahl (Zertifizierung)
- Kontrolle von Stahl für Betonfertigteile
- Bewertung von Stahl aus bestehenden Konstruktionen (Diagnostik)
- Qualitätskontrolle von Matten und vorgefertigten Bewehrungen
Schlüsselparameter
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Streckgrenze Re | ≥500 MPa (B500SP) |
| Zugfestigkeit Rm | ≥575 MPa (B500SP) |
| Verhältnis Rm/Re | 1,15–1,35 (B500SP) |
| Dehnung Agt | ≥8% (B500SP, Klasse C) |
| Biegeversuch | Dorn D=4d, Winkel 180°, keine Risse |
| Zuggeschwindigkeit | 3–30 MPa/s (elastischer Bereich) |
Norm
- Normnummer
- PN-EN ISO 15630-1:2019
- Titel (PL)
- Stal do zbrojenia i sprężania betonu — Metody badań — Część 1: Pręty, walcówka i drut do zbrojenia betonu
- Title (EN)
- Steel for the reinforcement and prestressing of concrete — Test methods — Part 1: Reinforcing bars, rods and wire
Schritt-für-Schritt-Verfahren
1. Probenentnahme
Stäbe zufällig aus Lieferung nach PN-EN 10080 entnehmen. Mind. 3 Probekörper aus jeder Charge. Zugprobekörperlänge: Lo + 2×Einspannlänge (mind. 30 cm).
2. Abmessungsmessung
Nenndurchmesser, Massenbezogene Masse (Wiegen eines 500-mm-Abschnitts) messen. Rippengeometrie prüfen (Höhe, Abstand) — Messschieber, Profilometer.
3. Maschinenmontage
Probekörper in Prüfmaschinenbacken einspannen. Extensometer installieren (Messlänge Lo = 5d oder 10d).
4. Zugversuch
Mit konstanter Dehngeschwindigkeit belasten (0,00025 s⁻¹ im elastischen Bereich, 0,0067 s⁻¹ nach Re). F-ε-Diagramm bis zum Bruch aufzeichnen.
5. Ergebnisablesung
Aus Diagramm ablesen: Re (0,2% oder deutliche Streckgrenze), Rm (maximale Kraft), Agt (Dehnung bei Rm). Rm/Re berechnen.
6. Biegeversuch
An separatem Probekörper: Stab auf Dorn mit Durchmesser D=4d um Winkel 180° biegen. Sichtprüfung: keine mit bloßem Auge sichtbaren Risse = positives Ergebnis.
7. Berichterstattung
Bericht mit Ergebnissen Re, Rm, Rm/Re, Agt, Biegeergebnis erstellen. Mit Anforderungen PN-EN 10080 / PN-B-03264 vergleichen.
Erforderliche Geräte und Apparatur
| Gerät | Beispiel | Richtpreis |
|---|---|---|
| Prüfmaschine (Zugversuch) | Zwick Roell Z600, Instron 600DX, MTS 370 | 200.000–500.000 PLN |
| Kontakt-Extensometer | Zwick Roell makroXtens, MTS 634.31F | 15.000–40.000 PLN |
| Biegepresse | Zwick Roell BZ2.5, Stabbiegerichtung | 30.000–80.000 PLN |
| Messschieber | Mitutoyo, Genauigkeit 0,01 mm, zur Durchmessermessung | 200–800 PLN |
| Laborwaage | Zur Stabmassenmessung, Genauigkeit 1 g | 2.000–4.000 PLN |
Arbeitsschutz und Sicherheit
- Prüfmaschine — enorme Kräfte, absolutes Verbot, Hände in Prüfzone einzuführen
- Stabbruch — plötzliche Energiefreisetzung, Schilde verwenden
- Scharfe Kanten nach Bruch — Schutzhandschuhe
- Biegen — Stabrückschlaggefahr, Seitenschilde
- Augenschutz Pflicht