🏗️ Spaltzugfestigkeit von Beton

Bauwesen PN-EN 12390-6

Übersicht

Die Norm PN-EN 12390-6 legt ein Verfahren zur Bestimmung der Spaltzugfestigkeit von Probekörpern aus Festbeton fest. Die Referenzprobekörper sind geformte Zylinder; mit demselben Verfahren dürfen Bohrkerne mit einem Durchmesser von mindestens 75 mm nach PN-EN 12504-1 geprüft werden, und die Verwendung würfel- und prismenförmiger Probekörper ist im Anhang A festgelegt. Die wichtigste Änderung der Ausgabe 2023 (PN-EN 12390-6:2024-04) war die Aufnahme der Prüfung von Bohrkernen; in Streitfällen ist das Referenzverfahren der geformte Zylinder von 150 mm Durchmesser und 300 mm Länge.

Das in der Einleitung angeführte Ringprogramm zeigte, dass die Spaltung zwischen gewöhnlichen ebenen Druckplatten der Maschine dieselben Ergebnisse liefert wie besondere gebogene Platten (als Möglichkeit beibehalten), dass das Material der Zwischenstreifen die gemessene Festigkeit beeinflusst (daher die Festlegung auf Hartfaserplatte, die die kleinsten Abweichungen ergibt) und dass Würfel etwa 10 % höhere Ergebnisse liefern als geformte Zylinder, wobei 150-mm-Würfel niedrigere Werte ergeben als 100-mm-Würfel.

In der polnischen Praxis sind 150-mm-Würfel weiterhin verbreitet: das Institut für Baustoffe und Betontechnologie (IMBiTB) führt Ringversuche zur Spaltzugfestigkeit an 3 Probekörpern von 150×150×150 mm nach Anhang A durch, und die WWiORB-Vorschriften der GDDKiA für Betonfahrbahndecken verlangen die Prüfung an geformten Würfeln mit 150 mm Kantenlänge mit einem Mittelwert aus drei Probekörpern von mindestens 3,0 MPa (KR1–KR4) oder 3,5 MPa (KR5–KR7). Es ist gute Praxis, vor der Prüfung die Dichte als Kontrolle der Verdichtung zu bestimmen.

Prinzip der Methode

Ein zylindrischer Probekörper wird einer Druckkraft unterworfen, die in einem schmalen Streifen längs seiner Länge aufgebracht wird. Die dabei entstehende senkrechte Zugkraft führt zum Zugbruch des Probekörpers. Die Last wird über Streifen aus Hartfaserplatte (EN 316) mit einer Dichte von ≥ 900 kg/m³, einer Breite von (15 ± 1) mm und einer Dicke von (4 ± 1) mm übertragen, die länger sind als die Berührungslinie; die Streifen werden nur einmal verwendet. Die Last wird mit einer gleichbleibenden Spannungsgeschwindigkeit von 0,04–0,06 MPa/s gesteigert (die erforderliche Belastungsgeschwindigkeit R = s·π·L·d/2), bis der Probekörper keine größere Last mehr aufnimmt. Die Festigkeit fct = 2F/(π·L·d), wobei F die Höchstlast [N], L die Länge der Berührungslinie [mm] und d die Querschnittsabmessung [mm] ist; das Ergebnis wird auf 0,05 MPa angegeben.

Anwendungen

• Prüfung von Fahrbahnbeton (die WWiORB-Vorschriften der GDDKiA: 150-mm-Würfel, ≥ 3,0 MPa oder ≥ 3,5 MPa)
• Beurteilung der Zugfestigkeit des Betons in Bauwerken an Bohrkernen von Ø ≥ 75 mm
• Qualitätskontrolle von Beton in der Fertigteilherstellung und in Konformitätsprüfungen
• Ringversuche von Laboratorien (Anhang A, 150-mm-Würfel)
• Abschätzung der Zugfestigkeit für den Entwurf von Fahrbahndecken

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN 12390-6:2024-04

Titel (PL)

Badania betonu — Część 6: Wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu próbek do badań

Title (EN)

Testing hardened concrete — Part 6: Tensile splitting strength of test specimens

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Probekörper

   Zylinder nach PN-EN 12390-1 und PN-EN 12390-2; Bohrkerne nach PN-EN 12504-1 mit einem Durchmesser von ≥ 75 mm, ohne Bewehrung. Die Probekörper besichtigen und Unregelmäßigkeiten festhalten. Probekörper außerhalb der Toleranzen verwerfen oder durch Schleifen (Unebenheiten) und Schneiden/Schleifen (Winkel) nacharbeiten.

2. Kennzeichnung der Belastungsebene

   Wird keine Zentriervorrichtung verwendet, zwei gegenüberliegende Linien in einer Achsebene zeichnen, die an beiden Enden des Probekörpers verbunden sind und die Belastungsebene festlegen.

3. Vorbereitung

   Bei im Wasser gelagerten Probekörpern überschüssige Feuchte abwischen. Die Auflageflächen der Vorrichtung, die Streifen, die Belastungsstücke und die Druckplatten abwischen; lose Körner von der Fläche des Probekörpers an der Berührungsstelle mit den Streifen entfernen.

4. Aufstellen

   Den Probekörper mittig in die Maschine (wahlweise in die Vorrichtung) legen und die Streifen sowie etwaige Belastungsstücke längs der oberen und unteren Linie der Belastungsebene auflegen. Die Parallelität der Druckplatten während der Belastung sicherstellen; den Probekörper bei der ersten Lastaufbringung mit der Vorrichtung oder mit Hilfsstützen mittig halten.

5. Belastung

   Nach der Vorlast (≤ etwa 20 % der Bruchlast) die Last stoßfrei und stetig mit einer gleichbleibenden Spannungsgeschwindigkeit von 0,04–0,06 MPa/s (±10 %) steigern, bis der Probekörper keine größere Last mehr aufnimmt. Bei Handmaschinen ein Absinken der Geschwindigkeit vor dem Bruch ausgleichen; bei automatischen die Gleichmäßigkeit der Geschwindigkeit von Zeit zu Zeit prüfen.

6. Festhalten und Besichtigung

   Die Höchstlast festhalten. Die gespaltenen Probekörper und das Aussehen des Betons besichtigen; ungewöhnliche Merkmale festhalten.

7. Berechnung

   fct = 2F/(π·L·d) in MPa, auf 0,05 MPa. Weichen die Abmessungen von denen der Norm ab, darf die Berechnung auf den tatsächlichen Abmessungen beruhen. Im Prüfbericht die Art des Probekörpers angeben: geformter Zylinder, Würfel, Prisma oder Bohrkern.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Die Spaltung erfolgt plötzlich — die Schutzabdeckung der Maschine und Schutzbrille, die Hände außerhalb des Belastungsbereichs
• Die Streifen und die Belastungsstücke bei Last null auflegen; die Aufstellung nicht unter Last verbessern
• Das Schneiden und Schleifen von Beton nass oder mit Staubabsaugung

Häufige Fragen