Gesteinsprüfung, die Ermittlung der gesteinsspezifischen Kenndaten
Die Eignung der Gesteine:
Vergleicht man Natursteine miteinander, so zeigt sich, dass gleiche Gesteinsarten teilweise sehr unterschiedliche technische Eigenschaften haben. Es gibt kaum ungeeignete Gesteine, sondern nur einen ungeeigneten Verwendungszweck oder Einsatzort. Eine große Sicherheit, um einen Falscheinsatz von Natursteinen vorzubeugen, bietet die Prüfung dieser. Diese europaweit genormte Prüfungen werden durch unterschiedliche Verfahren, durchgeführt. Die Grundlage der Prüfungen sind die DIN Normen und die DIN EN Normen. EN steht für die europaweit geltenden und anerkannten Prüfungen und die Vergleichbarkeit der Ergebnisse.
Die Ergebnisse und Werte der Prüfungen dienen, dazu eine Qualitätssicherung zu gewährleisten und den Qualitätsstandart zu waren.
Presse zur Bestimmung der Druck-festigkeit, um 1900.
Aufzählung der Prüfungen:
DIN EN 1936: 1999-07 Bestimmung der Trockenrohdichte
Diese Norm enthält das Prüfverfahren zur Bestimmung der Dichte und Trockenrohdichte von Naturstein und gilt für die Berechnung des Dichtheitsgrades und der Gesamtporosität. Die Werte geben Auskunft über den ungefähren Porenraum und die Dichte des Gesteins.
DIN EN 13755: 2002-03 Bestimmung der Wasseraufnahme bei
atmosphärischem Druck
Das Prüfverfahren dieser Norm dient zur Bestimmung der Wasseraufnahme unter Atmosphärendruck. Die Werte dienen zur Einschätzung der Frostbeständigkeit und der Haltbarkeit des Gesteins. Eine niedrige Wasseraufnahme bedeutet aber nicht unbedingt, dass ein Gestein frostbeständig ist.
DIN 52104 Bestimmung des Frostwiderstands
Die Prüfung nach dieser Norm soll über die Frostsicherheit (und die Verwitterungsbeständigkeit) des Natursteins Auskunft geben. Für den Einsatz von Gesteinen, die mit Wasser und Frost-Tau-Wechsel belastet werden.
DIN EN 1926: 1999-05 Bestimmung der Druckfestigkeit
Der Druckversuch nach dieser Norm dient zur Bestimmung der Druckfestigkeit von Naturstein. Für belastete Bauteile, wie Massivmauerwerk oder Sockelwerk, Säulen, Gewände und als Vergleichsprüfung in der Restaurierung. Ferner dienen die Werte für Vergleichsprüfungen z.B. beim Frost- Tau- Wechsel
Prüfkörper vor der Druckfestigkeitsprüfung.
Nach der Prüfung, erkennt man die Spannungskräfte, die zur Mitte des Prüfkörpers laufen.
DIN 52 108 Verschleißprüfung nach Böhme
Das Schleifscheiben-Verfahren nach dieser Norm dient dazu, das Verhalten anorganischer, nichtmetallischer Werkstoffe beim Verschleiß durch schleifende Beanspruchung zu prüfen. Der ermittelte Wert, der in cm³ Abrieb pro 50 cm² Schleiffläche angegeben wird, dient als Vergleichswert. Die dadurch gebildeten Werte dienen dazu, eine geeignete Auswahl der Werksteine, z.B. für Treppen- und Bodenbeläge zu finden.
Die Schleifscheibe nach Böhme.
Deutlich ist der Materialverlust an dem rechten Prüfkörper zu erkennen. Dieser wird in cm³ pro 50 cm² angegeben.
DIN EN 12370: 1999-06 Bestimmung des Widerstandes gegen Kristallisation
Durch die starke Sprengwirkung von Natriumsulfat wird eine gesteinszerstörende Sprengwirkung erzeugt. Jedes Gestein wird bei der Prüfung zerstört.
Sandsteinproben vor und nach dem Kristallisationsversuch. Deutlich ist die Zerstörung des rechten Prüfkörpers zu erkennen.
Bei einem „gelben“ Granit sind ähnliche Schäden zu erkennen. Große, gerundete Fehlstellen der Kanten und Ecken und tiefe Narben in den Flächen.
DIN EN 12372: 1999-6 Bestimmung der Biegefestigkeit (Mittellinienlast)
Der Biegeversuch nach dieser Norm dient zur Bestimmung der Biegefestigkeit von Naturstein. Wichtig für alle tragenden Bauteile: Fenster- und Türstürze, Bodenplatten, Traversen, Konsolen, freitragende oder auskragende Treppenstufen, weit ausladende Kreuze und für die Bemessung von Platten für Fassaden.
Beim Versuch der Ermittlung der Biegefestigkeit liegt die Probe auf zwei Auflagern und wird in der Mitte belastet.
Der Bruch liegt meist im Bereich der Krafteinwirkung. Bei gelagerten und geschichteten Werksteinen ist eine Prüfung nach den drei Lagerrichtungen (mit dem Lager, gegen das Lager und auf das Lager) erforderlich.
DIN EN 13161: 2001 Bestimmung der Biegefestigkeit (Drittelpunkt-Belastung)
Der Biegeversuch nach dieser Norm dient zur Bestimmung der Biegefestigkeit von Naturstein. Die Prüfung ist nicht Vergleichbar mit der Prüfung der Biegefestigkeit im Mittellinienbereich, da die Kräfte im Drittelbereich auftreten.
DIN EN 13364: 2002-03 Bestimmung der Ausbruchlast am Ankerdornloch
Der Ankerausbruch am Ankerdornloch und die Größe des Ausbruchkegels in Fassadenplatten aus Naturstein wird nach der Richtlinie der Landesgewerbeanstalt Bayern, Zweigstelle Würzburg MPA, geprüft. Die Ergebnisse geben die nötigen Grundlagen zur Berechnung der Fassadenplatten an. Der größte Abstand, gemessen von der Mitte des Dornlochs bis zur größten Ausdehnung des Ausbruchkegels gibt den Minimalabstand des Ankerdornlochs zur Plattenecke an.
Der Ankerausbruch dient zur Ermittlung der nötigen Reststegdicke von Fassadenplatten und des Abstandes zur Plattenecke.
Beim vorhergehenden Bild ist die Rissbildung kaum erkennbar. Einen wesentlich größeren Ausbruchskegel zeigt die Sandsteinprobe.
DIN 4226 Siebversuch
Die Sieblinie gibt den prozentualen Anteil der verschiedenen Körnungen einer Probe an (Zuschlagsstoffe für Mörtel). Durch den Versuch können Bausande überprüft und bewertet werden. Bei einer idealen Sieblinie kann die Menge an Wasser und Bindemittel auf das Mindestmaß reduziert werden, was eine bessere Qualität des Mörtels und eine Verringerung von Schäden mit sich bringt.
Alternativ kann man aus den verschiedenen Fraktionen einen „Idealsand“ mischen, der bei der Menge des Bindemittels, bei Sonder- oder Restauriermörteln zum Einsatz kommt.
Gesteinsprüfung, die Ermittlung der gesteinsspezifischen Kenndaten
Die Eignung der Gesteine:
Vergleicht man Natursteine mitein-ander, so zeigt sich, dass gleiche Gesteinsarten teilweise sehr unter-schiedliche technische Eigenschaften haben. Es gibt kaum ungeeignete Gesteine, sondern nur einen ungeeigneten Verwendungszweck oder Einsatzort. Eine große Sicherheit, um einen Falscheinsatz von Natursteinen vorzubeugen, bietet die Prüfung dieser. Diese europaweit genormte Prüfungen werden durch unterschiedliche Verfahren, durchgeführt. Die Grundlage der Prüfungen sind die DIN Normen und die DIN EN Normen. EN steht für die europaweit geltenden und anerkannten Prüfungen und die Vergleichbarkeit der Ergebnisse.
Die Ergebnisse und Werte der Prüfungen dienen, dazu eine Qualitätssicherung zu gewährleisten und den Qualitätsstandart zu waren.
Presse zur Bestimmung der Druck-festigkeit, um 1900.
Aufzählung der Prüfungen:
DIN EN 1936: 1999-07 Bestimmung der Trockenrohdichte
Diese Norm enthält das Prüfverfahren zur Bestimmung der Dichte und Trockenrohdichte von Naturstein und gilt für die Berechnung des Dichtheitsgrades und der Gesamtporosität. Die Werte geben Auskunft über den ungefähren Porenraum und die Dichte des Gesteins.
DIN EN 13755: 2002-03 Bestimmung der Wasseraufnahme bei
atmosphärischem Druck
Das Prüfverfahren dieser Norm dient zur Bestimmung der Wasseraufnahme unter Atmosphärendruck. Die Werte dienen zur Einschätzung der Frostbeständigkeit und der Haltbarkeit des Gesteins. Eine niedrige Wasseraufnahme bedeutet aber nicht unbedingt, dass ein Gestein frostbeständig ist.
DIN 52104 Bestimmung des Frostwiderstands
Die Prüfung nach dieser Norm soll über die Frostsicherheit (und die Verwitterungsbeständigkeit) des Natursteins Auskunft geben. Für den Einsatz von Gesteinen, die mit Wasser und Frost-Tau-Wechsel belastet werden.
DIN EN 1926: 1999-05 Bestimmung der Druckfestigkeit
Der Druckversuch nach dieser Norm dient zur Bestimmung der Druckfestigkeit von Naturstein. Für belastete Bauteile, wie Massivmauerwerk oder Sockelwerk, Säulen, Gewände und als Vergleichsprüfung in der Restaurierung. Ferner dienen die Werte für Vergleichsprüfungen z.B. beim Frost- Tau- Wechsel
Prüfkörper vor der Druckfestigkeitsprüfung.
Nach der Prüfung, erkennt man die Spannungskräfte, die zur Mitte des Prüfkörpers laufen.
DIN 52 108 Verschleißprüfung nach Böhme
Das Schleifscheiben-Verfahren nach dieser Norm dient dazu, das Verhalten anorganischer, nichtmetallischer Werkstoffe beim Verschleiß durch schleifende Beanspruchung zu prüfen. Der ermittelte Wert, der in cm³ Abrieb pro 50 cm² Schleiffläche angegeben wird, dient als Vergleichswert. Die dadurch gebildeten Werte dienen dazu, eine geeignete Auswahl der Werksteine, z.B. für Treppen- und Bodenbeläge zu finden.
Die Schleifscheibe nach Böhme.
Deutlich ist der Materialverlust an dem rechten Prüfkörper zu erkennen. Dieser wird in cm³ pro 50 cm² angegeben.
DIN EN 12370: 1999-06 Bestimmung des Widerstandes gegen Kristallisation
Durch die starke Sprengwirkung von Natriumsulfat wird eine gesteinszerstörende Sprengwirkung erzeugt. Jedes Gestein wird bei der Prüfung zerstört.
Sandsteinproben vor und nach dem Kristallisationsversuch. Deutlich ist die Zerstörung des rechten Prüfkörpers zu erkennen.
Bei einem „gelben“ Granit sind ähnliche Schäden zu erkennen. Große, gerundete Fehlstellen der Kanten und Ecken und tiefe Narben in den Flächen.
DIN EN 12372: 1999-6 Bestimmung der Biegefestigkeit (Mittellinienlast)
Der Biegeversuch nach dieser Norm dient zur Bestimmung der Biegefestigkeit von Naturstein. Wichtig für alle tragenden Bauteile: Fenster- und Türstürze, Bodenplatten, Traversen, Konsolen, freitragende oder auskragende Treppenstufen, weit ausladende Kreuze und für die Bemessung von Platten für Fassaden.
Beim Versuch der Ermittlung der Biegefestigkeit liegt die Probe auf zwei Auflagern und wird in der Mitte belastet.
Der Bruch liegt meist im Bereich der Krafteinwirkung. Bei gelagerten und geschichteten Werksteinen ist eine Prüfung nach den drei Lagerrichtungen (mit dem Lager, gegen das Lager und auf das Lager) erforderlich.
DIN EN 13161: 2001 Bestimmung der Biegefestigkeit (Drittelpunkt-Belastung)
Der Biegeversuch nach dieser Norm dient zur Bestimmung der Biegefestigkeit von Naturstein. Die Prüfung ist nicht Vergleichbar mit der Prüfung der Biegefestigkeit im Mittellinienbereich, da die Kräfte im Drittelbereich auftreten.
DIN EN 13364: 2002-03 Bestimmung der Ausbruchlast am Ankerdornloch
Der Ankerausbruch am Ankerdornloch und die Größe des Ausbruchkegels in Fassadenplatten aus Naturstein wird nach der Richtlinie der Landesgewerbeanstalt Bayern, Zweigstelle Würzburg MPA, geprüft. Die Ergebnisse geben die nötigen Grundlagen zur Berechnung der Fassadenplatten an. Der größte Abstand, gemessen von der Mitte des Dornlochs bis zur größten Ausdehnung des Ausbruchkegels gibt den Minimalabstand des Ankerdornlochs zur Plattenecke an.
Der Ankerausbruch dient zur Ermittlung der nötigen Reststegdicke von Fassadenplatten und des Abstandes zur Plattenecke.
Beim vorhergehenden Bild ist die Rissbildung kaum erkennbar. Einen wesentlich größeren Ausbruchskegel zeigt die Sandsteinprobe.
DIN 4226 Siebversuch
Die Sieblinie gibt den prozentualen Anteil der verschiedenen Körnungen einer Probe an (Zuschlagsstoffe für Mörtel). Durch den Versuch können Bausande überprüft und bewertet werden. Bei einer idealen Sieblinie kann die Menge an Wasser und Bindemittel auf das Mindestmaß reduziert werden, was eine bessere Qualität des Mörtels und eine Verringerung von Schäden mit sich bringt.
Alternativ kann man aus den verschiedenen Fraktionen einen „Idealsand“ mischen, der bei der Menge des Bindemittels, bei Sonder- oder Restauriermörteln zum Einsatz kommt.