Die Bestimmung der Rohdichte

Die Rohdichte ist ein fester Bestandteil der normgerechten Prüfung von Naturstein, aber auch anderer Baustoffe. Über die Rohdichte können die Verwender viele wichtige Rückschlüsse auf die Massen der Baustoffe für beispielsweise Aufmaß und Transporte oder auf wärme- und schalltechnische Eigenschaften ziehen.

Die Definition der Reindichte, der Rohdichte, der offenen Porosität und der Gesamtporosität

Wichtig ist dabei, dass alle Akteure dieselbe Definition verwenden, welche beim Naturstein in der Prüfnorm DIN EN 1936:2007-02 „Prüfverfahren für Naturstein-Bestimmung der Reindichte, der Rohdichte, der offenen Porosität und der Gesamtporosität; Deutsche Fassung EN 1936:2006“ verankert ist:
Die Rohdichte ist das Verhältnis zwischen der Masse des trockenen Probekörpers und seinem Rohvolumen, angegeben in kg/m³.

Das Rohvolumen des Probekörpers ist das Volumen, das durch die äußere Oberfläche begrenzt ist, einschließlich aller Hohlräume. Im Unterschied dazu ist in derselben Norm auch die Reindichte definiert, bei der aber die Masse auf das Volumen der festen Bestandteile der Probe bezogen wird. Für diese Prüfung wird die Probe so zerkleinert, dass praktisch keine Hohlräume mehr vorhanden sind. Die Reindichten sind somit immer höher als die Rohdichten, wie auch nachstehendem Bild zu entnehmen ist.

Die zu verwendenden Probekörper

Als Probekörper dienen bei der Bestimmung der Rohdichte Würfel oder Zylinder, die ein Mindestvolumen von 60 ml besitzen sowie ein Verhältnis zwischen Oberfläche zu Gesamtvolumen von 0,08 mm-1 bis 0,20 mm-1 aufweisen.
Da sich die Rohdichte immer auf trockene Probekörper bezieht, sind die Proben zuerst bis zur Massekonstanz bei (70+5) °C zu trocknen. Die Probekörper werden anschließend in eine Vakuumkammer gestellt, um ihnen mit einem definierten Unterdruck die vorhandene Luft aus den offenen Poren zu ziehen. Nach ca. 2 Stunden wird unter Aufrechthaltung des Unterdrucks destilliertes Wasser in die Kammer eingeführt und sobald alle Probekörper mit Wasser bedeckt sind, wird der Atmosphärendruck wiederhergestellt. Die Proben verbleiben noch ca. 24 Stunden im Wasser.

Das archimedische Prinzip

Für die Bestimmung des Volumens wird das archimedische Prinzip genutzt, indem die Probekörper nach der beschriebenen Wassertränkung unter Wasser und gesättigt an der Luft gewogen werden. Aus dem so ermittelten Rohvolumen und der vorab bestimmten Trockenmasse ergibt sich die Rohdichte, die mit einer Genauigkeit von 10 kg/m³ angegeben wird.

Ausnahmen bei dieser Prüfung bilden Natursteine mit großen, sichtbaren Hohlräumen (z.B. Travertin). Hier darf das Volumen über die Bestimmung der Abmessungen der Probekörper ermittelt werden.

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