🧱 Zementdruck- und Biegezugfestigkeit

Bauwesen PN-EN 196-1

Übersicht

Die Zementdruckfestigkeit ist der wichtigste Klassifizierungsparameter für gewöhnliche Zemente nach PN-EN 197-1. Die Prüfung besteht in der Herstellung von Normmörtelprismen (Zement : CEN-Normsand : Wasser = 1 : 3 : 0,5), Reifung in Wasser und Prüfung der Biegezugfestigkeit (3-Punkt) und Druckfestigkeit an Prismenhälften.

Zementfestigkeitsklassen nach 28 Tagen: 32,5 (≥32,5 MPa), 42,5 (≥42,5 MPa), 52,5 (≥52,5 MPa). Unterklassen R (rapid) und N (normal) unterscheiden Frühfestigkeit (2 Tage).

Norm PN-EN 196-1 ist grundlegend für Zementqualitätskontrolle — jedes Werk führt diese Prüfung routinemäßig durch. Ergebnisse bilden die Grundlage der Leistungserklärung (DoP) und CE-Kennzeichnung von Zement.

Prinzip der Methode

Normmörtel: 450 g Zement + 1350 g CEN-Normsand (Normensand) + 225 g Wasser, gemischt in Normmischer (90 s langsam + 30 s Pause + 60 s schnell). Formen in 3-fach-Formen 40×40×160 mm auf Rütteltisch (60 Stöße). Reifung: Form 24 h bei RH ≥90%, dann in Wasser 20±1°C bis zur Prüfung.

Biegezugprüfung: 3-Punkt-Belastung, Stützweite 100 mm, Geschwindigkeit 50±10 N/s → Biegekraft Rf. Druckprüfung: Prismenhälften auf 40×40-mm-Platten gedrückt, Geschwindigkeit 2400±200 N/s → Kraft Rc.

Anwendungen

• Qualitätskontrolle der Zementproduktion (werkseigene Produktionskontrolle)
• Typzertifizierung von Zement (Typprüfung nach PN-EN 197-1)
• Qualifizierung von Zementchargen auf Baustellen
• Früh- (2 Tage) und Spätfestigkeitsprüfungen (28, 90 Tage)
• Vergleichende Prüfungen von Zementen verschiedener Hersteller
• Kontrolle von Zement für Spezialbetone (Fertigteile, HSC)

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN 196-1:2016

Titel (PL)

Metody badania cementu — Część 1: Oznaczanie wytrzymałości

Title (EN)

Methods of testing cement — Part 1: Determination of strength

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Bestandteile wiegen

   450±2 g Zement, 1350±5 g CEN-Normsand und 225±1 g Wasser wiegen (W/C = 0,50).

   ⏱ Zeit: 5 min

2. Mörtelmischung

   Zement + Wasser → 30 s langsam mischen (140 U/min). Sand innerhalb 30 s zugeben. 30 s langsam mischen. Pause 90 s (Mörtel abschaben). 60 s schnell mischen (285 U/min).

   ⏱ Zeit: 4 min

3. Formen

   3-fach-Form in 2 Schichten füllen. Jede Schicht auf Rütteltisch verdichten (60 Stöße). Oberfläche mit Kelle abziehen.

   ⏱ Zeit: 5 min

4. Reifung I (Form)

   Form in Feuchtekammer (RH ≥90%, T=20±1°C) 24±1 h stellen. Mit Glasplatte abdecken.

   ⏱ Zeit: 24 h • 🌡 Temperatur: 20°C

5. Ausschalen

   Nach 24 h Prismen ausschalen. Mit Datum und Nummer kennzeichnen. In Wasser 20±1°C stellen.

   ⏱ Zeit: 10 min

6. Reifung II (Wasser)

   In Wasser 20±1°C bis zum Prüftag lagern. Wasser muss Probekörper mind. 5 mm bedecken.

   ⏱ Zeit: 2–28 Tage • 🌡 Temperatur: 20°C

7. Biegezugprüfung

   Prisma auf Stützen (Abstand 100 mm) setzen. Mittig mit Geschwindigkeit 50±10 N/s bis zum Bruch belasten. Kraft Ff notieren.

   ⏱ Zeit: 1 min

8. Druckprüfung

   Prismenhälften zwischen Druckplatten 40×40 mm setzen. Mit Geschwindigkeit 2400±200 N/s bis zum Versagen belasten. Fc notieren.

   ⏱ Zeit: 1 min

9. Berechnungen

   Rf = 1,5×Ff×l / b³ [MPa]. Rc = Fc / 1600 [MPa]. Mittelwert aus 6 Druckergebnissen (Ausreißer >±10% verwerfen).

   ⏱ Zeit: 10 min

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Zement — stark alkalisch (pH >12), reizt Haut und Augen, Handschuhe Pflicht
• Zementstaub — FFP2-Maske verwenden, mit Belüftung arbeiten
• Presse — Quetschgefahr, keine Hände in Prüfzone einführen
• Rütteltisch — Lärm >85 dB, Gehörschutz

Häufige Fragen