Eine der wichtigsten physikalischen Eigenschaften von Naturstein ist die Druckfestigkeit. Definiert wird sie als Widerstandsfähigkeit eines Werk- oder Baustoffs bei Einwirkung von Druckkräften und wird angegeben als Quotient aus Bruchkraft zur Querschnittsfläche eines Probekörpers.

Bei Verwendung von Naturstein im Außenbereich z.B. nach den Normen DIN EN 1341 und DIN EN 1343 oder als Wasserbaustein ist als Prüfnorm die DIN EN 1926:2007-03 anzuwenden. Soll der Naturstein nach der DIN EN 772- 6 als Mauerstein verwendet werden, ist eine andere Prüfnorm auszuwählen.

Jede Bestimmung der Druckfestigkeit erfordert eine sehr sorgfältige Probenvorbereitung. Es sind Probekörper würfel- oder zylinderförmig mit 70 mm oder 50 mm Kantenlängen bzw. 70 mm oder 50 mm Durchmesser und Höhe zu verwenden. Die Abweichungen dürfen nicht größer als + 5 mm sein. Zwischengrößen sind somit nicht zulässig. Die jeweils 10 zu prüfenden Probekörper werden vorab auf Ebenflächigkeit und Planparallelität überprüft.

Auch müssen die Seiten der Probekörper glatt sein und dürfen keine größeren Ausbrüche aufweisen. Sollten die in der Norm angegebenen Anforderungen an die Geometrie nicht eingehalten werden, sind die Probekörper zu schleifen, mit Mörtel abzugleichen oder im ungünstigsten Fall auch von der Prüfung auszuschließen. Es sei hier auch der Hinweis erlaubt, dass „hübsche“, also extra sauber gefaste Kanten an den Probekörpern nicht dienlich sind und auch wieder geschliffen werden müssen.

Wichtig für das Prüflabor ist die Angabe der Anisotropieebene (Schichtung) des zu prüfenden Gesteins. Wir als Auftraggeber sind verpflichtet, diese eindeutig zu kennzeichnen, da sie mit bloßem Auge oft kaum erkennbar ist. Ist das Gestein außer senkrecht auch parallel zu den Anisotropieebenen zu prüfen, muss ein weiterer Satz Probekörper geprüft werden. (s. Bild 1 und Bild 2 aus der DIN EN 1926).

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

Ist die Verwendung der Natursteine als Wasserbausteine vorgesehen, sind die Probekörper 48 h in Wasser zu lagern und anschließend sofort zu prüfen.

Das Einsetzen der Probekörper in die Prüfmaschine hat zentrisch zu erfolgen, um einen gleichmäßigen Lasteintrag zu erreichen.

Die Probekörper sind nun gleichmäßig bis zum Bruch mit einer Prüfgeschwindigkeit von (1 + 0,5) MPa/s zu belasten. Aus den ermittelten Prüfwerten Bruchlast F (Angabe mit einer Genauigkeit auf 10 KN) und der Querschnittsfläche A (mm²) wird die einachsige Druckfestigkeit R (MPa) berechnet. Die Angabe des Prüfergebisses erfolgt mit einer Genauigkeit von 1 MPa.

Die so ermittelten Prüfergebnisse sind in einem Prüfbericht zusammenzufassen. Dieser muss u.a. auch Aussagen zur Standardabweichung und zum unteren Erwartungswert der Druckfestigkeit beinhalten. Die Berechnungen dieser Kenngrößen sind dem Anhang C der genannten Prüfnorm zu entnehmen.

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