Die Bestimmung der Biegefestigkeit unter Mittellinienlast

Mit dem Ziel, eine konstante Qualität der Natursteine der BESCO Berliner Steincontor GmbH sicherzustellen, werden regelmäßig Tests durchgeführt, die nachweisen, dass unser belgrano® gewünschte technische Kriterien erfüllt. Die Bestimmung der Biegefestigkeit unter Mittellinienlast ist eine dieser Prüfungen und wird im Folgenden genauer beleuchtet.

Für die Bestimmung der Biegefestigkeit unter Mittellinienlast wird das einfachste statische System „Träger auf zwei Stützen“ angewendet. Ein definierter Probekörper wird auf zwei Biegeauflager aufgesetzt und mittig sowie stetig bis zum Bruch belastet.

Anisotropieebenen des zu prüfenden Gesteins

Es sind 10 Probekörper zu prüfen. Wichtig ist für das Prüflabor die Angabe der Anisotropieebene (Schichtung) des zu prüfenden Gesteins. Der Auftraggeber ist verpflichtet diese eindeutig zu kennzeichnen, da sie mit bloßem Auge oft kaum erkennbar ist. Ist die Verwendungsrichtung bzw. Lage der Schichtung nicht angegeben, ist das Gestein in alle 3 angegebenen Richtungen entsprechend DIN EN 12372 zu prüfen. Die Schichtungen werden als „senkrecht zu den Anisotropieebenen“ (Bild 1), „parallel zu den Anisotropieebenen“ (Bild 2) und „senkrecht zu den Kanten der Anisotropieebenen“ (Bild 3) bezeichnet.

Abmessungen, Temperatur und Oberfläche der Probekörper

Die Abmessungen der Probekörper sind variabel. Vorzugsweise werden die Maße 300 x 50 x 50 mm verwendet. Es können aber auch andere Formate gewählt werden, sofern die Mindestanforderungen der Norm an Länge, Breite und Höhe der Probekörper eingehalten werden. Dabei ist zu beachten, dass die Breite nicht kleiner als die Dicke sein darf.

Vor der Prüfung sind die Probekörper bei 70 °C bis zur Massekonstanz zu trocknen. Marmor sollte nur bei 40°C getrocknet werden. Diese ist erreicht, wenn die Massendifferenz von zwei Wägungen innerhalb von ca. 24 h nicht größer als 0,1 % ist.

Standardmäßig soll die Oberfläche der Prüfkörper gesägt, geschliffen oder poliert sein. Andere Oberflächenbeschaffenheiten (z.B. geflammt, gestockt, gestrahlt) müssen im Prüfbericht angegeben werden.

Die Prüfung und die Prüfergebnisse

Die vorbereiteten Probekörper sind gleichmäßig bis zum Bruch mit einer Prüfgeschwindigkeit von (0,25 + 0,05) MPa zu belasten. Aus den ermittelten Prüfwerten Bruchlast, Dicke und Breite an der Bruchfläche sowie des Auflagerabstandes wird die Biegefestigkeit jedes einzelnen Probekörpers auf 0,1 MPa berechnet.

Die so ermittelten Prüfergebnisse sind in einem Prüfbericht zusammenzufassen. Dieser muss u.a. auch Aussagen zur Standardabweichung und zum unteren Erwartungswert der Biegefestigkeit beinhalten. Die Berechnung dieser Kenngrößen sind im Anhang A der genannten Prüfnorm festgelegt.

Bei stark verwitterten oder Natursteinen mit unregelmäßigen Spaltebenen kann es passieren, dass der Bruch außermittig auftritt. Für diese Fälle gibt die DIN EN 12372 im informativen Anhang B ein Berechnungsbeispiel an, um die exakte Biegefestigkeit zu ermitteln.

Weiterführende Informationen

Sollten Sie weitere Fragen haben oder individuell auf Ihr Projekt bezogene Auskünfte wünschen, kontaktieren Sie uns gern jederzeit über unser Kontaktformular oder senden Sie uns eine Nachricht an mail@besco-gmbh.de. Wir melden uns umgehend bei Ihnen.

Weitere spannende Inhalte erwarten Sie in kommenden Beiträgen der INFO-Reihe Naturstein-Prüfungen.