Handbuch der Betonprüfung E-Book

Uwe P. Zimmer

• Herausgeber: Bau + Technik
• Kategorie: Fachliteratur
• Serie: edition beton
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 569

Veröffentlichungsjahr: 2013

Beschreibung

In den letzten Jahren sind zu allen wichtigen Frisch- und Festbetonprüfungen sowie zu Prüfungen der Ausgangsstoffe neue Normen erschienen. Darüber hinaus machten neue Betonarten und Anforderungen die Aufnahme weiterer Prüfverfahren erforderlich. Diese dynamische Entwicklung hat zur Herausgabe der nunmehr sechsten überarbeiteten und erweiterten Auflage des Handbuchs der Betonprüfung geführt. Dabei haben die Autoren den bewährten, strukturierten Aufbau jeder Verfahrensbeschreibung beibehalten. Zusätzlich werden die notwendigen Prüfberichtsdaten genannt. Im Umfeld so durchgreifender Änderungen für den Betonprüfer, ist der Wert dieser anschaulichen Darstellung der jetzt insgesamt 141 Prüfverfahren mit Bildern, Checklisten und Hinweisen auf mögliche Fehlerquellen noch wertvoller geworden. Jedes Prüfverfahren erscheint nach einheitlichem System in einem jeweils abgeschlossenen Kapitel. Insgesamt liegt dem Anwender ein umfassendes und praxisgerechtes Handbuch vor, das alle deutschen und maßgeblichen internationalen Prüfverfahren enthält. Nach der Erweiterung des Autorenteams seit der 5. Auflage durch Dr. Ulrich Wöhnl ist nun Professor Dr. Wolfgang Breit, Hochschullehrer an der technischen Universität Kaiserslautern, Obmann des Ausschusses "Prüfverfahren für Beton" im DIN und Mitglied des europäischen Normenausschusses Betonprüfung, hinzugekommen.

Leseprobe

Iken/Lackner/Zimmer/Wöhnl/BreitHandbuch der Betonprüfung

Handbuch der Betonprüfung

Anleitungen und Beispiele

6. Auflage

Dipl.-Ing. Uwe P. Zimmer Dr.-Ing. Ulrich Wöhnl Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Breit

5. Auflage

Ing. Hans-Wilhelm Iken Dipl.-Ing. Roman R. Lackner Dipl.-Ing. Uwe P. Zimmer Dr.-Ing. Ulrich Wöhnl

1. bis 4. Auflage

Ing. Hans-Wilhelm Iken

VLB-Meldung

Iken, Hans W.:Handbuch der Betonprüfung: Anleitungen u. Beispiele / Wolfgang Breit; Hans-Wilhelm Iken; Roman R. Lackner; Ulrich Wöhnl; Uwe P. Zimmer. 6. überarbeitete und erweiterte Auflage 2012 Düsseldorf: Verlag Bau+Technik, 2012

ISBN 978-3-7640-0515-3eISBN 978-3-7640-0568-9

© by Verlag Bau+Technik GmbH, Düsseldorf 1972

Gesamtproduktion: Verlag Bau+Technik GmbH, Postfach 12 0110, 40601 Düsseldorfwww.verlagbt.de

Vorwort der Autoren

Im 40. Jahr der Ersterscheinung des „Handbuchs der Betonprüfung“ gibt es nunmehr eine Neuauflage dieses erfolgreichen Fachbuchs der Betonprüfung. Heute ist dieses Standardwerk aus keinem Baustofflabor mehr weg zu denken, gleichgültig ob Baustelle, Betonwerk, Fertigteilwerk, Fachhochschule, Universität oder Institut. Als sich damals die Autoren, alles Mitarbeiter des Staatlichen Materialprüfamts von NRW, Hans Iken, Roman R. Lackner und Uwe P. Zimmer, zusammensetzten, um ein Baustoffprüfbuch zu schaffen, glaubte niemand, dass dieses Buch eine sechste Auflage erreichen würde. Das „Handbuch der Betonprüfung“ erschien daraufhin erstmals 1972 als aktuelles und zeitgemäßes Werk im damaligen Betonverlag, heute Verlag Bau+Technik, in Düsseldorf.

Die jetzige 6. Ausgabe des „Handbuchs der Betonprüfung“ von 2011 hat mit 141 Prüfkapiteln vergleichsweise 34 Kapitel mehr als die letzte Ausgabe. Außerdem wurden fast ausnahmslos alle Kapitel überarbeitet, da sich die Normenlandschaft in den letzten Jahren lebhaft geändert hat. Die neue Auflage ist mit über 500 Seiten daher die bisher umfangreichste Ausgabe, die bisher erschienen ist. Über 239. aktuelle Bilder und Skizzen, viele Tafeln, Tabellen und Berechnungen sowie der zusätzliche neue Bereich H über Mindestangaben im Prüfbericht runden dieses Buch nach oben ab.

Nach der Erweiterung des Autorenteams seit der 5. Auflage durch Dr. Ulrich Wöhnl ist nun Professor Dr. Wolfgang Breit, Hochschullehrer an der Technischen Universität Kaiserslautern, Obmann des Ausschusses „Prüfverfahren für Beton“ im DIN und Mitglied des europäischen Normenausschusses Betonprüfung, hinzugekommen.

Auch diesmal, bei der 6. Auflage, wurde die bewährte Checklistenform des Buches beibehalten. Jedes Prüfkapitel ist unterteilt in:

A

Wesen des Verfahrens

B

Prüfvorschrift

C

Geräte und Hilfsmittel

D

Durchführung

E

Beurteilung

F

Rechenbeispiel

G

Besondere Fehlermöglichkeiten / Hinweise

H

Prüfbericht

Wie immer werden wir uns freuen, wenn wir von den Nutzern Anregungen erhalten oder wenn wir auf mögliche Fehler, die sich auch in solch ein Werk einschleichen können, hingewiesen werden. Wir betonen an dieser Stelle, dass immer die aktuelle Norm, zu beziehen beim Beuth-Verlag, maßgebend für eine Prüfung oder Beurteilung ist. Last but not least danken wir den Kollegen vom Verband Deutscher Betoningenieure für wertvolle Hinweise und insbesondere Herrn Prof. Dr. Robert Weber für seine kritische und engagierte Durchsicht durch das Werk.

Für das Autorenteam

Dipl.-Ing. Uwe P. Zimmer

Welver im November 2011

Inhaltsverzeichnis

Vorwort

Bildnachweis

Zement

1 Probenahme

DIN EN 196-7:2008-02

2 Mahlfeinheit – Siebverfahren, Rückstand

DIN EN 196-6:2010-05

3 Mahlfeinheit – Spezifische Oberfläche nach Blaine

DIN EN 196-6:2010-05

4 Mahlfeinheit – Spezifische Oberfläche nach Blaine-Dyckerhoff

DIN EN 196-6:2010-05

5 Mahlfeinheit – Luftstrahlsiebverfahren

DIN EN 196-6:2010-05

6 Erstarrungszeiten

DIN EN 196-3:2009-02

7 Raumbeständigkeit

DIN EN 196-3:2009-02

8 Schüttdichte

DIN EN 459-2:2010-12

9 Reindichte

Schriftenreihe der Zementindustrie, Heft 33/1967

10 Herstellen und Lagern von Zementprismen – Vibrationstisch

DIN EN 196-1:2005-05

11 Druckfestigkeit von Zementmörtelprismen

DIN EN 196-1:2005-05

12 Biegezugfestigkeit von Zementmörtelprismen

DIN EN 196-1:2005-05

Gesteinskörnungen

13 Probenahmeverfahren

DIN EN 932-1:1996-11

14 Einengen von Laboratoriumsproben – Drehteiler

DIN EN 932-2:1999-03

15 Einengen von Laboratoriumsproben – Riffelteiler

DIN EN 932-2:1999-03

16 Einengen von Laboratoriumsproben – Fraktionales Schaufeln

DIN EN 932-2:1999-03

17 Einengen von Laboratoriumsproben – Vierteln

DIN EN 932-2:1999-03

18 Korngrößenverteilung – Siebung

DIN EN 933-1:2006-01

19 Korngrößenverteilung – Siebung von Gesteinskörnungen mit porigem Gefüge

DIN EN 933-1:2006-01

20 Wassergehalt – Ofentrocknung

DIN EN 1097-5:2008-06

21 Wassergehalt – Calciumcarbid-Methode

nicht genormt

22 Feuchtigkeitsgehalt – Abflamm-Methode

nicht genormt

23 Oberflächenfeuchte – Thaulow-Verfahren

nicht genormt

24 Kornrohdichte – Thaulow-Verfahren

nicht genormt

25 Kornrohdichte – Überlauf-Verfahren

nicht genormt

26 Kornrohdichte und Wasseraufnahme – Pyknometerverfahren für Gesteinskörnungen 0,063 mm bis 4 mm mit dichtem Gefüge

DIN EN 1097-6:2005-12; Entwurf, Ausgabe 2010-06

27 Kornrohdichte und Wasseraufnahme – Pyknometerverfahren für Gesteinskörnungen 4 mm bis 31,5 mm mit dichtem Gefüge

DIN EN 1097-6:2005-12; Entwurf, Ausgabe 2010-06

28 Kornrohdichte und zeitabhängige Wasseraufnahme von leichten Gesteinskörnungen 4 mm bis 31,5 mm – Pyknometerverfahren

DIN EN 1097-6:2005-12; Entwurf, Ausgabe 2010-06

29 Kornrohdichte von Gesteinskörnungen mit dichtem Gefüge – Messzylinderverfahren

nicht genormt

30 Scheinbare Kornrohdichte von leichten Gesteinskörnungen – Messzylinderverfahren und kurze Eintauchzeit

Entwurf DIN EN 1097-6 (Anhang E):2010-06

31 Rohdichte von Füller – Referenzverfahren

DIN EN 1097-7:2008-06

32 Schüttdichte und Hohlraumgehalt

DIN EN 1097-3:1998-06

33 Kornform – Kornformkennzahl

DIN EN 933-4:2008-06

34 Kornform – Plattigkeitskennzahl

DIN EN 933-3:2003-12

35 Leichtgewichtige (organische) Verunreinigungen

DIN EN 1744-1:2010-04, Abschnitt 14.2

36 Chloridgehalt

DIN EN 1744-1:2010-04, Abschnitt 8

37 Dicalciumsilicatzerfall in Hochofenstückschlacke

DIN EN 1744-1:2010-04

38 Eisenzerfall in Hochofenstückschlacke

DIN EN 1744-1:2010-04

39 Säurelöslicher Sulfatgehalt

DIN EN 1744-1:2010-04

40 Organische Bestandteile – Humusgehalt

DIN EN 1744-1:2010-04

41 Stoffe organischen Ursprungs – Natronlauge-Verfahren

nicht genormt; Anlehnung an DIN 4226-3:1983-01

42 Feinanteil – Auswaschverfahren

DIN EN 933-1:2006-01

43 Abschlämmbare Bestandteile – Absetzverfahren

nicht genormt; ehemals DIN 4226-3:1983-04

44 Organische Bestandteile – Fulvosäuregehalt

DIN EN 1744-1:2010-04

45 Widerstand gegen Frost-Tau-Wechsel – Dosen-Verfahren

DIN EN 1367-1:2007-06

46 Widerstand gegen Frost-Tausalz – Magnesiumsulfat-Verfahren

DIN EN 1367-2:2010-02

47 Organische Bestandteile – Mörtelverfahren

DIN EN 1744-1:2010-04

48 Raumbeständigkeit leichter Gesteinskörnung – Autoklav-Verfahren

DIN EN 13055-1:2002-08

49 Wasseraufnahme leichter Gesteins-körnungen (Leichtsand) – Filternutschen-Verfahren

BVK – Betontechnische Merkblätter – Prüfverfahren Leichtzuschläge, 2004

50 Wasseranspruch feiner Gesteins-körnungen am Sättigungspunkt – Verfahren nach Puntke

DAfStb-Richtlinie „Selbstverdichtender Beton", 2003-11

51 Beurteilung von Feinanteilen von Gesteinskörnungen – Sandäquivalent-Verfahren

E DIN EN 933-8:2009-01

52 Feinanteilen von Gesteinskörnungen – Methylenblau-Verfahren

DIN EN 933-9:2009-10

53 Verfahren zur Bestimmung des Widerstandes gegen Zertrümmerung von Gesteinskörnung – Los-Angeles-Prüfverfahren

DIN EN 1097-2:2010-07

54 Bestimmung des Widerstands gegen Verschleiß von Gesteinskörnung – Micro-Deval-Prüfverfahren

DIN EN 1097-1:2011-04

55 Bestimmung des Widerstands gegen Zertrümmerung von Gesteinskörnung – Schlagversuch

DIN EN 1097-1:2010-07

Frischbeton

56 Erstprüfung Normalbeton – Herstellen einer Mischung

nicht genormt; Anlehnung DIN EN 206-1:2001-07, DIN 1045-2:2008-08

57 Erstprüfung Leichtbeton – Herstellen einer Mischung

nicht genormt

58 Probenahme

DIN EN 12350-1:2009-08

59 Frischbetonrohdichte

DIN EN 12350-6:2009-08

60 Konsistenz – Setzmaß

DIN EN 12350-2:2009-08

61 Konsistenz – Vebe-Prüfung

DIN EN 12350-3:2009-08

62 Konsistenz – Verdichtungsmaß

DIN EN 12350-4:2009-08

63 Konsistenz – Ausbreitmaß

DIN EN 12350-5:2009-08

64 Setzfließmaß von selbstverdichtendem Beton

DIN EN 12350-8:2010-12

65 Trichterauslaufprüfung von selbstverdichtendem Beton

DIN EN 12350-10:2010-12

66 L-Kastenversuch an selbstverdichtendem Beton

DIN EN 12350-10:2010-12

67 Sedimentationsversuch an selbstverdichtendem Beton

DIN EN 12350-11:2010-12

68 Blockierringversuch an selbstverdichtendem Beton

DIN EN 12350-12:2010-12

69 Kegelsetzfließmaß und Kegelauslaufzeit mittels Auslaufkegel an selbstverdichtendem Beton

DAfStb-Richtlinie „Selbstverdichtender Beton" (SVB-Richtlinie) – Teil 2, Anhang M, 2012

70 Herstellen und Lagern von Betonwürfeln und -zylindern – Verdichten durch Stampfen

DIN EN 12390-2:2009-08

71 Herstellen und Lagern von Betonwürfeln und -zylindern – Verdichten durch Stochern

DIN EN 12390-1:2009-08

72 Herstellen und Lagern von Betonwürfeln und -zylindern – Verdichten mit Innenrüttler

DIN EN 12390-2:2009-08

73 Herstellen und Lagern von Betonwürfeln und -zylindern – Verdichten mit Rütteltisch

DIN EN 12390-2:2009-08

74 Herstellen und Lagern von Leichtbetonwürfeln und -zylindern – Verdichten mit Rütteltisch

DIN EN 12390-2:2009-08

75 Herstellen und Lagern von Betonbalken – Verdichten durch Stampfen

DIN EN 12390-2:2009-08

76 Herstellen und Lagern von Betonbalken – Verdichten durch Stochern

DIN EN 12390-2:2009-08

77 Herstellen und Lagern von Betonbalken – Verdichten mit Innenrüttler

DIN EN 12390-2:2009-08

78 Herstellen und Lagern von Betonbalken – Verdichten mit Rütteltisch

DIN EN 12390-2:2009-08

79 Herstellen und Lagern von Probekörpern zur Prüfung der Wassereindringtiefe

DIN EN 12390-2:2009-08

80 Herstellen und Lagern von Probekörpern aus selbstverdichtendem Beton

DIN EN 12390-2:2009-08 DAfStb-Richtlinie „Selbstverdichtender Beton", 2009-08

81 Luftgehalt von Frischbeton – Druckausgleichsverfahren

DIN EN 12350-7:2009-08

82 Wassergehalt – Darrverfahren

nicht genormt, Anlehnung an DIN 1048-1:1991-06

83 Blutneigung von Beton – Eimerverfahren

DBV-Merkblatt „Besondere Verfahren zur Prüfung von Frischbeton", 2007-06

84 Stahlfasergehalt – Auswaschverfahren

DAfStb-Richtlinie „Stahlfaserbeton” – Teil 2, 2010-03

85 Stahlfasergehalt – Induktives Verfahren

DAfStb-Richtlinie „Stahlfaserbeton” – Teil 2, 2010-03

Festbeton

86 Festbetonrohdichte im Anlieferungszustand

DIN EN 12390-7:2009-07

87 Festbetonrohdichte am wassergesättigten Probekörper

DIN EN 12390-7:2009-07

88 Festbetonrohdichte ofentrocken

DIN EN 12390-7:2009-07

89 Festbetonrohdichte durch Unterwasserwägung – Referenzverfahren

DIN EN 12390-7:2009-07

90 Wassereindringtiefe unter Druck

DIN EN 12390-8:2009-07

91 Druckfestigkeit von Betonwürfeln

DIN EN 12390-3:2009-07

92 Druckfestigkeit von Betonzylindern

DIN EN 12390-3:2009-07

93 Spaltzugfestigkeit von Betonzylindern

DIN EN 12390-6:2010-09

94 Spaltzugfestigkeit von Betonkörpern mit rechteckigem Querschnitt

DIN EN 12390-6:2010-09

95 Biegezugfestigkeit von Betonbalken – Belastung durch zwei Einzellasten

DIN EN 12390-5:2009-07

96 Biegezugfestigkeit von Betonbalken – Belastung durch eine Einzellast

DIN EN 12390-5:2009-07

97 Biegezugfestigkeit von Stahlfaserbetonbalken

DAfStb-Richtlinie „Stahlfaserbeton", 2010-03

98 Abgleichen und Abschleifen von Probekörpern

DIN EN 12390-3:2009-07

99 Verschleißprüfung mit der Schleifscheibe nach Böhme – Trockenverschleiß

DIN 52108:2010-05

100 Frost- und Frost-Tausalz-Widerstand nach dem Plattenprüfverfahren

DIN CEN/TS 12390-9:2006-08

101 Frost- und Frost-Tausalz-Widerstand nach dem Würfelverfahren

DIN CEN/TS 12390-9:2006-08

102 Frost- und Frost-Tausalz-Widerstand nach dem CF/CDF-Verfahren

DIN CEN/TS 12390-9:2006-08

Bauteilprüfungen

103 Entnahme und Druckfestigkeit von Betonbohrkernen

DIN EN 12504-1:2009-07

104 Festigkeitsprüfung (Rückprallweg) mit dem Rückprallhammer – Schmidthammer

DIN EN 12504-2:2001-12

105 Festigkeitsprüfung (Rückprallkoeffizient) mit dem Rückprallhammer – SilverSchmidt

DIN EN 12504-2:2001-12; DIN EN 13791:2008-05

106 Karbonatisierungstiefe von Beton

DIN EN 14630:2007-01; RILEM-Empfehlung CPC 18, 2001-10

107 Bewehrungssuche

nicht genormt

108 Oberflächenzugfestigkeit von Beton

DAfStb-Richtlinie „Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen” (Instandsetzungs-Richtlinie) – Teil 3, 2001-10

109 Abreißfestigkeit von Betonunterlagen und aufgebrachten Schichten

ZTV-SIB 90

110 Prüfung des Porenanteils an Betonoberflächen

nicht genormt; DBV-Merkblatt „Sichtbeton", 2004-08

111 Bestimmung der Ausziehkraft

DIN EN 12504-3:2005-07

112 Ausbreitgeschwindigkeit von Ultraschall im Beton

DIN EN 12504-4:2004-12

113 Potentialmessverfahren – Beurteilung des Korrosionszustands der Stahlbetonbewehrung

DGZfP-Merkblatt B03:2008-04; RILEM TC 154-EMC

114 Ermittlung der Druckfestigkeit von jungem Beton – Methode „Gewichtete Reife” mittels Reifecomputer MC-21

NEN 5970:2001-09; in Deutschland nicht genormt

115 Eichgrafik eines Betons für das Reifegradverfahren – Methode „Gewichtete Reife” mittels Reifecomputer MC-21

NEN 5970:2001-09; in Deutschland nicht genormt

Einpressmörtel

116 Einpressmörtel – Eignungsprüfung – Herstellen einer Mischung

DIN EN 445:1996-07

117 Fließvermögen von Einpressmörtel – Eintauchversuch – Kalibrierverfahren

DIN EN 445:1996-07, Abschnitt 4.3.2

118 Fließvermögen von Einpressmörtel – Eintauchversuch

DIN EN 445:1996-07, Abschnitt 3.2

119 Fließvermögen von Einpressmörtel – Trichterverfahren

DIN EN 445:1996-07, Abschnitt 3.2

120 Wasserabsonderung von Einpress-mörtel – Messzylinderverfahren

DIN EN 445:1996-07, Abschnitt 3.3

121 Volumenänderung von Einpressmörtel – Zylinderverfahren

DIN EN 445:1996-07, Abschnitt 3.4.2

122 Volumenänderung von Einpressmörtel – Dosenverfahren

Abschnitt 3.4.3

123 Druckfestigkeit von Einpressmörtel – Prüfung am Zylinder

DIN EN 445:1996-07, Abschnitt 3.5

124 Druckfestigkeit von Einpressmörtel – Prüfung am Prisma

DIN EN 445:1996-07, Abschnitt 3.5

125 Erstarrungszeit des Einpressmörtels

DIN EN 196-3:2009-02

126 Siebprüfung von Einpressmörtel

DIN EN 445:2008-01, Abschnitt 4.2

127 Fließvermögen von Einpressmörtel – Trichterverfahren

DIN EN 445:2008-01, Abschnitt 4.3.1

128 Fließvermögen von thixotropem Einpressmörtel – Bestimmung des Ausbreitmaßes

DIN EN 445:2008-01, Abschnitt 4.3.2

129 Bestimmung der Wasserabsonderung und der Volumenstabilität von Einpressmörtel im 1 : 1 Versuch – Absetztest mit Schrägrohr

DIN EN 445:2008-01, Abschnitt 44

130 Bestimmung der Wasserabsonderung und der Volumenstabilität von Einpressmörtel – Absetztest mit Vertikalrohr

DIN EN 445:2008-01, Abschnitt 45

131 Bestimmung der Dichte von Einpressmörtel

DIN EN 445:2008-01, Abschnitt 47

132 Druckfestigkeit von Einpressmörtel – Prüfung am Prisma

DIN EN 445:2008-01, Abschnitt 46

Zugabewasser

133 Probenahme und Prüfung von Zugabewasser

DIN EN 1008-10:2002-10

134 Zuckergehalt von Zugabewasser

nicht genormt

135 Betontechnologische Vergleichsprüfung an Zugabewasser

DIN EN 1008-10:2002-10

136 Probenahme und Prüfung von Restwasser

DIN EN 1008-10:2002-10

Betonangreifende Wässer

137 Probenahme von betonangreifenden Wässern

DIN EN 4030-2:2008-06

138 Prüfung von betonangreifenden Wässern – Schnellverfahren

DIN EN 4030-2:2008-06

Betonangreifende Böden

139 Vorbereitung und Prüfung von Bodenproben

DIN EN 4030-2:2008-06

140 Säuregrad von Böden nach Baumann-Gully

DIN EN 4030-2:2008-06

141 Sulfatgehalt von Böden

DIN EN 4030-2:2008-06

Die Autoren

Prüfnormen / Richtlinien / Vorschriften

Bildnachweis

Wir danken folgenden Personen und Unternehmen für die zur Verfügung gestellten

Abbildungen:

Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) 67.4

Bausewein, S. 13.2/13.4

CEMEX Deutschland AG 1.4

Controls S.R.L. 2.2/20.1/34.1/34.2/7.1/20.1/34.2/53.1/54.1/55.1/91.9/93.2/93.4/124.2/125.4

FORM+TEST Seidner & Co. GmbH 6.5/10.2/10.8/11.1/11.3/47.1/56.1/59.1/61.2/73.1/73.2/77.1/81.4/90.1/91.1/92.3/92.6/93.1/94.3/94.4/96.1/98.1/98.2/98.4/99.1/108.1/109.2/125.3

Fritsch Elektronik GmbH 14.1/40.1

HAVER & BOECKER OHG 2.1 /18.3/19.1/26.1/40.2

Universität Siegen, Henkel, S. 109.1

Hertz Systemtechnik GmbH 85.1/85.3

Matenco Europe (UK) Ltd., Rohrdantz 85.2

MATEST S.p.A Universale 60.3/64.3/119.1

Pemat Mischtechnik GmbH, Zyklos 56.3/57.3/116.1

Proceq S.A. 104.1/104.2/104.3/105.1/105.2/107.1/107.2/112.1/112.2/113.1/113.2

Riedel de Haen AG 21.1/22.1

Elektronik Rubarth 45.2

HEMMER Prüfgeräte-Vertrieb, Schlosser 57/1

Soehnle Mess- und Prüftechnik GmbH 18.1

Suspa Systems 118.1

Retsch Technology GmbH 5.1

Tegelaar, R. 114.1/114.2/114.3/115.1

TESTING Bluhm & Feuerherdt GmbH 3.1/3.4/3.5/4.3/4.4/6.1/6.2/6.4/6.6/8.1/10.1/10.4/10.5/11.4/12.2/18.8/19.2/23.1/32.1/47.2/47.5/48.1/56.2/56.4/56.5/56.6/57.2/57.4/59.2/63.3/63.4/64.2/65.2/66.2/68.1/69.1/70.1/72.3/72.4/73.3/74.2/76.1/79.1/81.5/81.6/82.1/89.1/90.2/95.3/96.4/97.3/123.1/124.1/125.1/125.2/125.5/125.6

Toni Technik Baustoffprüfsysteme GmbH 2.1/3.2/3.6/4.1/4.2/6.7/6.8/10.6/10.9/11.2/12.1/12.3/47.3/47.4/47.6/92.7/95.1/97.2/103.4/132.1

Verein Deutscher Zementwerke e.V. (VDZ) 80.1

Wacker Chemie AG 72.5

Wöhnl, U. 103.2/103.3/110.1/110.2

Die restlichen Aufnahmen stammen aus dem Archiv der Verlag Bau+Technik GmbH aus früheren Veröffentlichungen.

Die Inhalte und Lösungsvorschläge in diesem Buch sind nach bestem Wissen zusammengestellt. Hinsichtlich der Anwendung der Inhalte kann von den Autoren jedoch keine Gewähr übernommen werden. Das Buch ersetzt nicht die projektbezogene Planungsleistung. Sie entbindet nicht von der Pflicht zur Prüfung der Normvorgaben und ihrer Gültigkeit für den jeweiligen Anwendungsfall. Die Anwendung der Inhalte und Lösungsvorschläge berechtigt zu keinerlei Regressansprüchen gegenüber den Autoren.

1 Probenahme von Zement

A Wesen des Verfahrens

Die entnommene Einzelprobe oder mehrere Einzelproben aus einer größeren Zementmenge, zur Durchschnittsprobe durchgemischt, dient zum Nachweis der Eigenschaft der Zementlieferung.

Hier wird ausschließlich die Entnahme von Rückstellproben beschrieben, die systematisch bei regelmäßigen Lieferungen für eventuelle spätere Prüfungen in Zweifelsfällen oder bei späteren Schäden dienen.

B Prüfvorschrift

DIN EN 196-7:2008-02 Prüfverfahren für Zement – Teil 7: Verfahren für die Probenahme und Probenauswahl von Zement

C Geräte und Hilfsmittel

Probenahmegeräte müssen von allen Beteiligten genehmigt, sauber und betriebsbereit sein.

Stechheber, alternativ Schöpfgefäß, Entnahmerohr, Schneckenprobenehmer Blechdosen, luftdicht verschließbar mit Gummiring und Schnellverschluss, V ≈ 5 l Mischschüssel Handschaufel Kunststoffunterlage, ≈ 100 cm × 100 cm alternativ Probenteiler

1 Rohr, Ø etwa 6 cm

2 Schnecke

3 Ende der Schnecke, die beim Eintauchen in den Zement wie eine Punktsonde wirkt

4 Auslauf

5 Elektromotor

Bild 1.1: Mechanischer Schneckenprobenehmer, Prinzip

Bild 1.2: Probenahmerohr, Prinzip

Ungefähre Abmessungen des Probelöffels:

Bild 1.3: Probenahmelöffel, Prinzip

D Durchführung

Definitionen

I Zugriffsmenge Zementmenge, die mit einem Probenahmegerät in einem Arbeitsgang entnommen wird.

II Probe Zufällig oder nach Prüfplan entnommene Zementmenge aus größerem Los oder Menge; Probe kann aus mehreren Zugriffsmengen bestehen.

III Stichprobe Probe, die für eine vorgesehene Untersuchung ausreicht und innerhalb kurzer Zeit an gleicher Stelle entnommen wird; sie kann aus einer oder mehreren Zugriffsmengen bestehen.

IV Durchschnittsprobe Homogene Mischung von Stichproben an verschiedenen Stellen oder zu verschiedenen Zeitpunkten von größerer Menge, die gegebenenfalls verkleinert wird.

1 Die Probenahme hat zur Wahrung etwaiger Gewährleistungsansprüche im Beisein des Herstellers oder Verkäufers und des Abnehmers oder Verkäufers unverzüglich, spätestens nach 24 Stunden, nach Eintreffen des Zements am Bestimmungsort zu erfolgen.

Die Probe von mindestens 5 kg muss nach dem Zufallsprinzip aus einem oder mehreren Säcken oder Behältern aus einem repräsentativen Lagerbestand entnommen werden. Die Probe muss jedoch so groß sein, dass alle vereinbarten oder geforderten Prüfungen zwei mal durchgeführt werden können.

2 Verfahren der Probenahme:

2.1 Entnahme aus Säcken oder Fässern oder Behältern vergleichbarer Größe: Mehrere Einzelproben mit Stechheber aus der Mitte der Sackfüllung aus mindestens einem bis zur Probenahme unversehrten Sack entnehmen, zu einer Durchschnittsprobe innig vermischen und Blechdose vollständig füllen.

2.2 Entnahme aus Silofahrzeug: Vor der Übergabe aus Silofahrzeug mehrere Einzelproben aus oberer Einfüllöffnung mit Hilfe eines Stechhebers oder Schöpfgefäßes entnehmen, zu einer Durchschnittsprobe innig vermischen und Blechdose vollständig füllen. Dabei Probe nicht aus unterer oder oberer Zementschicht entnehmen.

2.3 Entnahme während der Silobefüllung aus Silofahrzeug: Mehrere Einzelproben mittels Entnahmevorrichtung (Bypass an der Förderleitung; Bild 1.4) entnehmen und Blechdose vollständig füllen.

2.4 Entnahme aus Silo mittels Probenahmevorrichtung (Bild 1.4): Entnahmegerät leeren. Nach dem Befüllen des Silos Blechdose vollständig füllen. Nach einer eventuellen Auflockerung mindestens eine halbe Minute warten. Zunächst eine bestimmte Menge verwerfen, um Ablagerungen im Fördersystem auszuschließen.

Bild 1.4: Entnahmevorrichtung für Proben am Silofüllstutzen

3 Probenahmeprotokoll mit Angaben nach Abschnitt H anfertigen und in die Blechdose einen Durchschlag (in Schutzumschlag) einlegen.

4 Blechdose luftdicht verschließen und unverwechselbar und beweiskräftig (z.B. mit wasserfestem Stift) kennzeichnen. Probenahmeprotokoll evtl. in Schutzumschlag verpacken und in die Dose legen. Auf Absprache Dose auch versiegeln, um später Echtheit sicherzustellen.

5 Die Häufigkeit der Probenahme und die Probenart (Stichprobe oder Durchschnittsprobe) hängen von den Vereinbarungen der Vertragspartner und den entsprechenden Normen ab.

6 Homogenisierung: Sofort nach der Entnahme ist die Probe (möglichst im Labor) zu homogenisieren. Dies geschieht mit Homogenisierungsgeräten oder durch manuelles Mischen mit einer Schaufel auf sauberem Tuch oder Kunststoff-Folie. Die relative Luftfeuchtigkeit muss kleiner als 85% sein.

Beeinflussung durch Wind, Regen, Schnee und Staub muss ausgeschlossen sein und der Zement darf nur begrenzte Zeit der Luft ausgesetzt sein.

7 Unabhängig vom Homogenisierungsverfahren muss seine Eignung nachgewiesen sein (DIN EN 196-7, Abschnitt 8.2.2).

8 Unmittelbar nach dem Homogenisieren der Probe ist diese in die erforderliche Anzahl von Labor- und Rückstellproben aufzuteilen. Dies geschieht wie folgt:

8.1 Falls beim Homogenisieren ein Mischgerät verwendet wurde, darf die erforderliche Probenanzahl direkt aus der homogenisierten Probe entnommen werden.

8.2 Falls eine Handhomogenisierung erfolgte, muss ein Probenteiler eingesetzt werden oder aus der geviertelten Probemenge auf einem Tuch bzw. einer Plastikunterlage wird jeweils etwa 0,5 kg aus jedem Viertel mit einer Schaufel reihum in einen vorgesehenen Behälter gefüllt. Dies ist solange fortzusetzen, bis jeder Behälter die benötigte Menge enthält. Jeder Behälter erhält somit zunächst eine Schaufel reihum von Viertel A, B, C und D.

9 Um Lufteinfluss zu verhindern, sind die Behälter so voll wie möglich zu füllen und luftdicht abzuschließen. Andere Verpackungen sind unter bestimmten Voraussetzungen zu akzeptieren (DIN EN 196-7, Abschnitt 9.2 a/b/c).

10 Die Proben sind bei Temperaturen < 30 °C zu lagern.

11 Die Probenbehälter sind eindeutig und unlösbar an mindestens einer Stelle, nicht am Deckel, zu kennzeichnen.

E Beurteilung

Entfällt

F Rechenbeispiel

Entfällt

G Besondere Fehlermöglichkeiten / Hinweise

1 Probenahme erfolgte nicht nach statistisch zufälliger Vorgabe oder Menge

2 Probenahmeprotokoll nicht vergessen!

3 Eine Kopie des Probenahmeprotokolls ist allen Proben beizufügen

H Prüfbericht

1 Hinweis auf angewandte Norm

2 Name und Adresse des Prüflaboratoriums bzw. Probenehmers

3 Vollständige Normbezeichnung des Zements

4 Angabe des Lieferwerks

5 Ort, Datum und Uhrzeit der Probenahme

6 Probenart, z.B. Stichprobe oder Durchschnittsprobe aus unterschiedlicher Anzahl Stichproben

7 Eindeutige Kennzeichnung des Probenahmebehälters

8 Auffällige Beobachtungen wie Fremdkörper oder qualitätsbeeinflussende Umstände

9 Angaben zur eindeutigen Identifikation der Probe

10 Ort, Datum, Probenehmer Zusätzliche Angaben über

11 Menge und Größe des Loses, aus dem entnommen wurde

12 Art und Eigenschaft des Probenbehälters

13 Probenahmeprotokoll und evtl. Durchschriften sind von allen Beteiligten zu unterschreiben und diesen bei Bedarf unverzüglich auszuhändigen

2 Bestimmung der Mahlfeinheit von Zement

Siebverfahren – Siebrückstand

A Wesen des Verfahrens

Zur Bestimmung evtl. im Zement enthaltener grober Zementpartikel wird der Rückstand auf dem Prüfsieb 90 μm ermittelt und in M.-% angegeben.

Das Verfahren eignet sich besonders für die Kontrolle und Steuerung des Herstellungsprozesses.

B Prüfvorschrift

DIN EN 196-6:2010-05 Prüfverfahren für Zement – Teil 6: Bestimmung der Mahlfeinheit

C Geräte und Hilfsmittel

Auffangschale, Abdeckplatte

Trockenschrank

Stielbürste (weicher Pinsel)

Präzisionswaage, Wägebereich mind. 50 g auf 0,01 g genau

Laboruhr

Referenzmaterial mit bekanntem Rückstand

Stab

Verschließbares Gefäß, V ≈ 1 l bis 2 l

Waage, Wägebereich 1000 g auf 0,1 g genau

Bild 2.1: Metallrahmensiebe mit auswechselbaren Siebgeweben

D Durchführung

1 400 g Zement bei 105 °C im Trockenschrank bis zur Gewichtskonstanz trocknen.

2 Zementprobe wird 2 min in geschlossenem Gefäß geschüttelt, um Agglomerate zu zerkleinern.

3 Gefäß 2 min stehen lassen und danach Zement mit sauberem, trockenem Stab vorsichtig umrühren, um den Feinanteil des Zements gleichmäßig in der Probe zu verteilen.

4 Auffangschale unter Prüfsieb anordnen und (25 ± 0,5) g klumpenfreien Zement auf ± 0,01 g genau abwiegen und auf das Sieb aufgeben.

5 Siebabdeckplatte auf dem Sieb befestigen.

6 Handsiebung folgendermaßen ausführen: Sieb in eine Hand nehmen und waagerecht kreisend hin und her bewegen, bis keine Partikel mehr durchgesiebt werden. Alternativ kann auch Maschinensiebung erfolgen, wenn gleiche Ergebnisse zu erwarten sind.

7 Unterseite des Siebbodens mit Pinsel abbürsten.

Bild 2.2: Elektromagnetische Siebmaschine für Analysesiebe bis Ø 315 mm mit Zeitschaltuhr

8 Siebung ist beendet, wenn der gewogene Rückstand, bezogen auf die Einwaage, sich nicht um mehr als 0,1 M.-% verringert hat (ansonsten nochmals zwei Minuten weitersieben).

9 Wenn kein Durchgang mehr sichtbar, Rückstand dem Sieb entnehmen und wiegen. Das Gewicht wird in M.-% R1, bezogen auf die Einwaage, auf 0,1 M.-% angegeben.

10 Siebversuch an zweiter Probe R2 mit neuer Einwaage von 25 g wiederholen.

11 Der Rückstand des Zements R wird als Mittelwert von R1 und R2 in M.-% auf 0,1 M.-% angegeben. Falls Abweichung größer als 1 M.-%, dritten Siebversuch durchführen. Bei drei vorliegenden Werten gilt das Mittel aus den drei Siebungen, sonst aus den beiden Siebungen.

12 Zur Überprüfung des Siebs ist bei Bedarf Referenzmaterial mit bekanntem Siebrückstand bereitzuhalten.

E Beurteilung

Der Siebrückstand darf nach DIN EN197-1 höchstens 3 M.-% betragen.

F Rechenbeispiel

(2.1)

G Besondere Fehlermöglichkeiten / Hinweise

1 Siebgewebe beschädigt Säuberung des Siebs mit größter Sorgfalt durchführen, da die geringste Verschiebung der Maschen das Sieb unbrauchbar macht. Prüfsieb mit einer Lupe gelegentlich auf Beschädigung prüfen und gegebenenfalls Siebgewebe austauschen.

H Prüfbericht

1 Hinweis auf angewandte Norm

2 Name und Adresse des Prüflaboratoriums

3 Bezeichnung der Probe

4 Prüfergebnis R auf 0,1 M.-% als den Rückstand des geprüften Zements auf dem 90-μm-Sieb.

5 Wiederholstandardabweichung beträgt etwa 0,2%, die Vergleichsstandardabweichung beträgt etwa 0,3%.

6 Falls keine ISO-Siebe vorhanden sind, können auch andere genormte, dem ISO-Sieb entsprechende Siebe benutzt werden. Der genormte Drahtsiebboden muss benutzt werden.

7 Ort, Datum, Prüfer

3 Mahlfeinheit von Zement

Spezifische Oberfläche nach Blaine Luftdurchlässigkeitsverfahren

A Wesen des Verfahrens

Zur Bestimmung der Mahlfeinheit eines Zements wird seine spezifische Oberfläche aus der Luftdurchlässigkeit eines genau definierten Zementbetts ermittelt. Es wird die Zeit gemessen, in der eine bestimmte Luftmenge das Zementbett durchströmt. Diese Zeit ist dann ein Maß für die spezifische Oberfläche, die in cm2/g angegeben wird.

B Prüfvorschrift

DIN EN 196-6:2010-05 Prüfverfahren für Zement – Teil 6: Bestimmung der Mahlfeinheit

C Geräte und Hilfsmittel

Luftdurchlässigkeitsprüfgerät nach Blaine Stoppuhr, 0,1 s bis 0,2 s genau Analysenwaagen, Wiegebereich von

3 g auf 0,001 mg genau und

50 g bis 110 g auf 0,01 g genau

Filterpapierscheiben (Weißband) Pyknometer Referenzzement Geschlossenes Gefäß, 1 l bis 2 l Stab

Bild 3.1: Manuelles Luftdurchlässigkeitsgerät nach Blaine

D Durchführung

1 Temperatur des Prüfraums muss (20 ± 2) °C und die relative Luftfeuchte nicht mehr als 65% betragen, wobei der zu prüfende Zement und die Prüfgeräte mindestens 24 h bei dieser Temperatur zu lagern sind. Es darf kein Durchzug herrschen.

2 Den zu prüfenden Zement 2 min in geschlossenem Gefäß schütteln, um Agglomerate zu zerkleinern. Danach das Gefäß 2 min stehen lassen.

3 Zementprobe mit sauberem, trockenem Stab vorsichtig umrühren, um den Feinanteil gleichmäßig zu verteilen.

4 Dichte ρ des Zementes bestimmen, z.B. mit dem Pyknometer. Dichte aus zwei Bestimmungen auf 0,01 g/cm3 angeben.

6 Errechnete Zementmenge auf 0,001 g genau abwiegen.

7 Durchlässigkeitszelle vom Gerät abnehmen (Bild 3.3). Filterpapierscheibe (1) auf Siebplatte (2) auflegen und mit Bleistiftende andrücken.

8 Abgewogene Zementmenge m1 unter leichtem Anklopfen in Durchlässigkeitszelle (3) einfüllen.

9 Oberfläche des Zementbetts (4) ebnen und mit weiterer Filterpapierscheibe (1) abdecken.

10 Zementbett mittels Tauchkolben (5) unter leichtem Druck verdichten, bis Tauchkolben auf Zylinderrand aufliegt. Kolben langsam um 5 mm anheben und um 90° drehen und diesen wiederum vorsichtig aber fest auf das Zementbett drücken. Ist dies nur mit einem stärkeren Druck möglich oder fällt der Tauchkolben schon bei sehr leichtem Andruck auf den Anschlag, so muss Einwaage m1 erniedrigt bzw. erhöht werden. Die hiermit verbundene Änderung der Porosität e wird nach Gleichung 3.2 errechnet:

(3.2)

Bild 3.2: Prinzip des manuellen Luftdurchlässigkeitsgeräts nach Blaine

Bild 3.3: Durchlässigkeitszelle, Prinzip

11 Tauchkolben langsam herausziehen, Durchlässigkeitszelle luftdicht auf Gerät aufsetzen. Eventuell leichtes Schmierfett verwenden.

12 Oberes Ende des Zylinders mit Stopfen verschließen.

13 Mehrwegehahn (6) öffnen.

14 Manometerflüssigkeit blasenfrei bis zur obersten Markierung (7) ansaugen und Mehrwegehahn schließen.

15 Stopfen vom oberen Ende des Zylinders abnehmen. Manometerflüssigkeit beginnt zu sinken.

16 Mit Stoppuhr Zeit auf 0,1 s genau messen, die die Flüssigkeitssäule benötigt, um von der zweiten bis zur dritten Markierung zu gelangen.

17 Die Zeit wird auf ± 0,2 s und die Temperatur auf 1 °C genau aufgezeichnet.

18 Versuch ein 2. Mal mit selbem Zementbett durchführen und Werte notieren.

19 Neues Zementbett aus dem gleichen Zement wie beschrieben herstellen und ebenfalls zwei Versuche durchführen und Werte notieren.

20 Mittelwert aus den vier ermittelten Zeiten errechnen, falls die Temperaturen im Bereich (20 + 2) °C liegen.

21 Errechnen der spezifischen Oberfläche S nach Gleichung 3.3:

(3.3)

Hierin bedeuten:

S

Spezifische Oberfläche in cm2/g

K

Gerätekonstante (im Regelfall vom Hersteller angegeben, sonst nach DIN EN 196-6, ermitteln)

e

Porosität des Zementbetts

t

gestoppte Durchlaufzeit in s (siehe Tabelle 3.3)

ρ

Dichte des Zements in g/cm3

ή

Viskosität der Luft bei Prüftemperaturen in (Pa · s) (siehe Tabelle 3.2)

Tabelle 3.1: Werte für die Porosität e, (1 – e) und

e

1 – e

0,45

0,55

0,302

0,46

0,54

0,312

0,47

0,53

0,322

0,48

0,52

0,333

0,49

0,51

0,343

0,50

0,50

0,354

0,51

0,49

0,364

0,52

0,48

0,375

0,53

0,47

0,386

0,54

0,46

0,397

0,55

0,45

0,408

0,56

0,44

0,419

0,57

0,43

0,430

0,58

0,42

0,442

Tabelle 3.2: Dichte des Quecksilbers, Viskosität der Luft und in Abhängigkeit von der Temperatur

Temperatur

Dichte des Quecksilbers

Viskosität der Luft [Pa · s]

[°C]

[g/cm³]

ή

16

13,56

0,0001800

0,01342

17

13,56

0,0001805

0,01344

18

13,55

0,0001810

0,01345

19

13,55

0,0001815

0,01347

20

13,55

0,0001819

0,01349

21

13,54

0,0001824

0,01351

22

13,54

0,0001829

0,01353

23

13,54

0,0001834

0,01354

24

13,54

0,0001839

0,01356

(3.4)

23 Durchlaufzeiten und Temperaturen für alle vier Versuche als t1, t2, t3, t4 und °C1, °C2, °C3 und °C4 notieren.

E Beurteilung

Der Zement muss bei der Prüfung mit dem Luftdurchlässigkeitsprüfverfahren nach DIN EN 197-1 mindestens eine spezifische Oberfläche von 2200 cm²/g aufweisen.

Lediglich in Sonderfällen darf ein Zement eine geringere spezifische Oberfläche haben, mindestens jedoch 2000 cm²/g.

F Rechenbeispiel

Es soll der Blaine-Wert eines Portlandzements ermittelt werden. Gegeben ist:

V

=  1,786 cm3

(vom Gerätehersteller angegeben)

ρ

=  3,10 g/cm3

(Annahmewert bei Portlandzement)

K

=  20,501

(Gerätekonstante vom Hersteller angegeben)

Tabelle 3.3: Durchlaufzeiten [s]

Berechnen der Einwaage m1 nach Gleichung 3.1:

m1 = 0,5 · ρ · V

m1 = 0,5 · 3,10 · 1,786

m1 = 2,768 g

Es wurden folgende Durchlaufzeiten und Temperaturen gemessen:

t1 = 100 s, 20 °C

t2 = 100 s, 20 °C

t3 = 100 s, 20 °C

t4 = 100 s, 20 °C

Das Mittel aus vier Durchlaufzeiten bei 20 °C beträgt somit 100 s.

Berechnen der spezifischen Oberfläche S nach Gleichung 3.3:

Eingesetzt in Gleichung 3.3 ergibt dies:

G Besondere Fehlermöglichkeiten / Hinweise

1 Schliffverbindungen der Durchlässigkeitszelle sitzen nicht luftdicht

2 Luftzug im Prüfraum

3 Gerätekonstante hat sich verändert, z.B. durch Gebrauch verschiedener Qualitäten der Filterpapierscheiben oder Auswechseln des U-Rohrs

4 Verschleiß in der Messzelle

5 Zu starke bzw. zu schwache Verdichtung des Zementbetts mit Tauchkolben

6 Zu schnelles und zu heftiges Verdichten des Zementbetts

Bild 3.4: Halbautomatisches Blaine-Gerät

H Prüfbericht

1 Hinweis auf angewandte Norm

2 Name und Adresse des Prüflaboratoriums

3 Alle vier Durchlaufzeiten und vier zugehörigen Temperaturen

4 Gerätekonstante

5 Rohdichte des Zementes angeben, Porosität des Zementbetts

6 Spezifische Oberfläche auf 10 cm²/g festlegen

7 Bezeichnung der Zementprobe

8 Ort, Datum, Prüfer

Bild 3.5: Vollautomatisches Blaine-Gerät

Bild 3.6: Vollautomatisches Blaine-Gerät mit Mikroprozessor und Druckeranschluss

4 Mahlfeinheit von Zement

Spezifische Oberfläche nach Blaine-Dyckerhoff

A Wesen des Verfahrens

Zur Bestimmung der Mahlfeinheit eines Zements wird seine spezifische Oberfläche aus der Luftdurchlässigkeit eines genau definierten Zementbetts ermittelt. Es wird die Zeit gemessen, in der eine bestimmte Luftmenge das Zementbett durchströmt. Diese Zeit ist dann ein Maß für die spezifische Oberfläche, die in cm2/g angegeben wird.

B Prüfvorschrift

Anlehnung an DIN EN 196-6:2010-05 Prüfverfahren für Zement – Teil 6: Bestimmung der Mahlfeinheit

C Geräte und Hilfsmittel

Elektronisches Luftdurchlässigkeitsprüfgerät nach Blaine „System Dyckerhoff“, verschiedene Ausführungen möglich

Präzisionswaage, Wägebereich 2 kg, Genauigkeit 0,1 g Filterpapierscheiben Eichsubstanz Siebmaschine Eichkapillaren Verschließbares Gefäß,

V ≈ 1 l bis 2 l

Bild 4.1: Elektronisches Luftdurchlässigkeitsgerät nach Blaine-Dyckerhoff

D Durchführung

1 Temperatur des Prüfraums muss (20 ± 2) °C und die relative Luftfeuchte darf nicht mehr als 65% betragen. Es darf kein Durchzug herrschen, Prüfgeräte und Probe sollen Raumtemperatur haben, der Luftdurchlässigkeitsprüfer muss ca. 2 h vor Prüfbeginn eingeschaltet werden.

2 Gerät mit Eichkapillare justieren, elektronisches Zeitmesswerk muss die auf den Eichkapillaren angegebene Durchlaufzeit anzeigen (Herstellerhinweise beachten).

3 Bei Nichterreichen des Eichkapillarwerts mit Rändeschraube (1) Korrektur vornehmen.

4 Ca. 250 g des zu prüfenden Zements 2 min in geschlossenem Gefäß schütteln, um Agglomerate zu zerkleinern. Danach Gefäß 2 min stehen lassen.

Zementprobe mit sauberem, trockenem Stab vorsichtig umrühren, um den Feinanteil gleichmäßig zu verteilen.

5 Berechnen der Zementeinwaage (m1) nach Gleichung 4.1:

6 Errechnete Zementmenge auf 0,05 g genau abwiegen.

7 Siebplatte in gesäuberte Messzelle (2) legen. Filterpapierscheibe einlegen und mittels Stampfer fest zur Anlage an Siebplatte bringen.

8 Abgewogene Zementmenge in Messzelle einbringen.

9 Oberfläche des Zementbetts ebnen und mit weiterer Filterpapierscheibe abdecken.

10 Zementbett mit Tauchkolben unter leichtem Druck verdichten, bis oberer Rand des Kolbens aufliegt. Ist dies nur mit einem stärkeren Druck auf den Anschlag möglich, oder fällt der Tauchkolben schon bei sehr leichtem Andruck auf den Anschlag, so muss die Einwaage (m1) erniedrigt bzw. erhöht werden. Die hiermit verbundene Änderung der Porosität e wird nach Gleichung 4.2 errechnet:

(4.2)

Darauf achten, dass Kolben während des Kontakts mit der Pulveroberfläche nicht gedreht wird, da sonst Fehler durch unterschiedliche Verdichtung des Pulverbetts auftreten.

11 Tauchkolben langsam herausziehen, damit Probe durch evtl. entstehenden Unterdruck nicht gelockert wird.

12 Messzelle auf Stutzen (3) des Geräts aufsetzen.

13 Taste „Start“ (4) drücken. Dabei Manometerflüssigkeit ansaugen. Gerät löst Messvorgang automatisch aus und schaltet bei Beendigung automatisch ab.

14 Am Zeitzählwerk (5) gemessene Durchlaufzeiten ablesen.

15 Errechnen der spezifischen Oberfläche S nach den Gleichungen 4.3, 4.4, 4.5: Falls zu prüfendes Material gleiche Dichte ρ und gleiche Porosität e aufweist wie die Eichsubstanz bei Eichung:

(4.3)

Falls zu prüfendes Material gleiche Dichte ρ und beliebige Porosität e gegenüber der Eichung mit Eichsubstanz aufweist:

(4.4)

Falls zu prüfendes Material beliebige Dichte ρ und beliebige Porosität e gegenüber der Eichung mit Eichsubstanz aufweist:

(4.5)

Hierin bedeuten:

S

Spezifische Oberfläche der Probe in cm²/g

SE

Spezifische Oberfläche der Eichsubstanz in cm²/g

t

Durchlaufzeit der Probe in s

tE

Durchlaufzeit der Eichsubstanz in s

ρ

Dichte des Zements in g/cm³

ρE

Dichte der Eichsubstanz in g/cm³

ή

Viskosität der Luft in Pa · s (siehe Tabelle 3.2, Kapitel 3)

ήE

Viskosität der Luft in Pa · s (siehe Tabelle 3.2, Kapitel 3)

e

angenommene bzw. errechnete Porosität in Volumenteilen (siehe Tabelle 3.1, Kapitel 3)

eE

angenommene bzw. errechnete Porosität in Volumenteilen bei Eichsubstanz (siehe Tabelle 3.1, Kapitel 3)

16 Versuch ein zweites Mal mit selbem Zementbett durchführen und Werte notieren.

17 Neues Zementbett aus demselben Zement wie beschrieben herstellen und ebenfalls zwei Versuche durchführen. Mittelwert berechnen.

18 Eichung Ist noch keine Eichung vorgenommen oder seit der letzten schon mehr als sechs Monate vergangen, wurde eine neue Filterpapierqualität verwendet oder das U-Rohr ausgewechselt, dann eine neue Eichung ausführen. Die Eichung des Geräts ist mit im Handel erhältlicher Eichsubstanz (Eichsand oder besser Eichzement mit spezifischen Oberflächen von ca. 2900 cm²/g bis 6000 cm²/g) einmal durchzuführen; die hierbei ermittelten Werte (tE, ήE, eE) bzw. vom Hersteller angegebenen Werte (SE, ρE) können nun ständig in die Oberflächengleichungen eingesetzt werden.

19 Berechnen der Einwaage m1 der Eichsubstanz nach Gleichung 4.1 in g.

20 Abwiegen der errechneten Eichsubstanzmenge auf 0,6 g genau.

21 Aufschütteln der Probe 2 min lang in verschlossenem Gefäß der Größe 1 l bis 2 l.

22 Herstellen des Pulverbetts wie bereits beschrieben.

23 Dreimal hintereinander Durchlaufzeit bestimmen.

24 An zwei weiteren Proben desselben Materials genauso verfahren (siehe D.18 bis D.21).

25 Mittel aus den neun Ergebnissen SE bilden und dieses Mittel S immer in Oberflächengleichungen 4.3, 4.4 oder 4.5 einsetzen.

E Beurteilung

Nach DIN EN 197-1 muss der Zement mindestens eine spezifische Oberfläche von 2200 cm²/g aufweisen. In Sonderfällen darf ein Zement eine geringere spezifische Oberfläche haben, mindestens jedoch 2000 cm²/g.

F Rechenbeispiel

Es soll der Blaine-Wert eines Portlandzements ermittelt werden. Folgende Werte sind bekannt:

Berechnen der Einwaage m1 nach Gleichung 4.1:

m1  =  V · ρ (1 – e)

m1  =  71,612 · 3,10 · (1 – 0,5)

m1  =  111 g

Mit der errechneten Einwaage wird das Zementbett hergestellt und eine Durchlaufzeit von 67 s gemessen.

Die spezifische Oberfläche der Probe wird nunmehr nach Gleichung 4.3 berechnet:

Zweite Messung: 3120 cm²/g

Dritte und vierte Messung mit neuem Zementbett 3140 cm²/g und 3130 cm²/g, Mittelwert 3130 cm²/g.

G Besondere Fehlermöglichkeiten / Hinweise

1 Schliffverbindungen der Durchlässigkeitszelle sitzen nicht luftdicht

2 Luftzug im Prüfraum

3 Temperaturschwankungen

4 Gerät ist nicht warmgelaufen

5 Füllhöhe der Manometerflüssigkeit stimmt nicht

6 Verschleiß in der Messzelle

7 Einsatz verschiedener Filterpapierqualitäten

8 Eichsubstanzen sind nicht mehr in Ordnung

Bild 4.2: Blaine-Dyckerhoff-Doppelmesszellengerät, automatische Durchführung und Auswertung

Bild 4.3: Halbautomatisches Blaine-Dyckerhoff-Prüfgerät

Bild 4.4: PC-gesteuertes Blaine-Gerät, vollautomatische Durchführung und Auswertung

H Prüfbericht

1 Hinweis auf angewandte Norm

2 Name und Adresse des Prüflaboratoriums

3 Alle vier Durchlaufzeiten und vier zugehörigen Temperaturen

4 Gerätekonstante

5 Dichte des Zements

6 Porosität des Zementbetts

7 Spezifische Oberfläche auf 10 cm2/g festlegen

8 Bezeichnung der Zementprobe

9 Ort, Datum, Prüfer

5 Mahlfeinheit von Zement

Luftstrahlsiebverfahren

A Wesen des Verfahrens

Der Siebrückstand bei Partikeln, die ein 2-mm-Prüfsieb passieren, wird bestimmt. Das Verfahren kann zur Bestimmung der Korngrößenverteilung von Agglomeraten sehr feiner Partikel angewendet werden. Für dieses Verfahren werden Prüfsiebe mit einer Maschenweite von 0,063 mm und 0,090 mm verwendet. Das Siebverfahren dient nur dem Nachweis von großen Zementpartikeln und eignet sich im Wesentlichen bei der Überwachung von Mahlprozessen im Zementwerk.

B Prüfvorschrift

DIN EN 196-6:2010-05 Prüfverfahren für Zement – Teil 6: Bestimmung der Mahlfeinheit

C Geräte und Hilfsmittel

Luftstrahl-Siebmaschine der in Bild 5.2 dargestellten allgemeinen Bauart. Die Siebmaschine ist so einzustellen, dass eine Druckdifferenz zwischen 2 kPa und 2,5 kPa besteht.

Prüfsiebe mit einem Durchmesser von 200 mm und einer Maschenweite von 63 µm (0,063 mm) oder 90 µm (0,090 mm) oder vergleichbar.

Flache Schalen oder andere geeignete Behälter; diese müssen groß genug sein, um die Prüfprobe aufzunehmen.

Waage mit einer Genauigkeit von 0,01 g und einem Mindestwägebereich von 25 g

Weicher Pinsel zur Reinigung des Siebgewebes, z.B. Kamelhaarpinsel

Hammer, vorzugsweise aus Gummi oder mit kunststoffbeschichtetem Kopf

Belüfteter Trockenschrank (optional), thermostatgeregelt, zur Aufrechterhaltung einer Temperatur von (105 ± 5) °C

Waage, Wägebereich mindestens 100 g, Genauigkeit 0,1 g

Stoppuhr

Bild 5.1: Luftstrahlsiebmaschine

  1 Gehäuse

  2 Behälter

  3 Siebtrommel

  4 Abdeckplatte

  5 Düse mit Schlitzöffnung

  6 Sieb

  7 Prüfprobe

  8 Überkorn

  9 Unterkorn

10 Luftstrahl

11 Luftauslass

12 Druckmessgerät mit Staubschutz

Bild 5.2: Luftstrahlsiebmaschine, Prinzip

D Durchführung

1 Die Masse m von (25 ± 0,5) g Zement, bei 105 °C getrocknet, wird auf 0,01 g abgewogen.

2 Prüfsieb mit einer Maschenweite von 0,090 mm oder 0,063 mm in die Siebmaschine einsetzen.

3 Gesamte Prüfprobe ohne Verschütten auf das Siebgewebe geben.

4 Abdeckplatte aufsetzen und das Gerät in Gang setzen.

5 Sicherstellen, dass entstehendes Vakuum über dem in den Anweisungen des Herstellers angegebenen Mindestwert liegt und dass sich die Düse mit Schlitzöffnung ordnungsgemäß dreht.

6 Anhaftende Partikel an der Abdeckplatte durch leichtes Klopfen mit dem Hammer in der Mitte der Abdeckplatte entfernen.

7 Falls Partikel infolge der Einwirkung des Luftstrahls zusammenklumpen, Siebvorgang unterbrechen und die Klumpen mit weichem Pinsel auflösen.

8 Nach 5 min ± 12 s Gerät ausschalten und das Sieb entfernen. Siebrückstand in eine Schale oder einen anderen Behälter geben. Siebgewebe über der Schale mit weichem Pinsel sorgfältig von Zementrückstand reinigen.

9 Masse des Siebrückstands und der von dem Siebgewebe abgebürsteten Partikel wiegen und auf 0,01 g angeben.

10 Sieb erneut in die Siebmaschine einsetzen und den gesamten gewogenen Siebrückstand erneut auf das Siebgewebe geben. Prüfungsvorgang wiederholen bis der Sieb-Endpunkt erreicht wird. Als Sieb-Endpunkt gilt der Zeitpunkt, an dem nicht mehr als 0,2% der Probe (0,05 g), bezogen auf die Masse der Probe am Anfang der Prüfung, in 3 min das Sieb passiert haben. Masse auf 0,01 g genau wiegen (R1).

11 Prüfsieb in die Siebmaschine setzen und den Prüfvorgang mit frischer Probe von 25 g nach D.1 bis D.10 wiederholen, bis Siebrückstand den Sieb-Endpunkt erreicht hat (R2).

12 Mittel aus R1 und R2 nach Gleichung 5.1 berechnen:

(5.1)

Hierin bedeuten:

R   Siebrückstand als Mittelwert in g

R1 Siebrückstand Probe 1 in g

R2 Siebrückstand Probe 2 in g

13 Massenanteil in Prozent des Siebrückstands (P63 oder P90) nach Gleichung 5.2 berechnen und auf 0,01 M.-% angeben:

(5.2)

Hierin bedeuten:

M (P)   Massenanteil in M.-%

m        Masse der Zementeinwaage in g

R         Masse des Siebrückstands in g

E Beurteilung

Entfällt

F Rechenbeispiel

Siebrückstand auf dem Sieb P90 wiegen:

m   Zementeinwaag                   = 25,00 g

R1  Rückstand Sieb 0,090 mm   =   5,00 g

R2  Rückstand Sieb 0,090 mm   =   4,00 g

(5.3)

Der Siebrückstand in M.-% beträgt:

G Besondere Fehlermöglichkeiten / Hinweise

1 Ungenaues Arbeiten

2 Beschädigte Siebe

H Prüfbericht

1 Hinweis auf angewandte Norm

2 Name und Adresse des Prüflaboratoriums

3 Tag der Prüfung

4 Bezeichnung der Zementprobe

5 Einwaage m in g

6 Bestimmung des Siebrückstands R in g

7 Bestimmung des Endpunkts des Siebrückstands

8 M.-% des Siebrückstands über 0,063-mm-Sieb oder über 0,090-mm-Sieb

9 Ort, Datum, Prüfer

6 Erstarrungszeiten von Zement

A Wesen des Verfahrens

Die Erstarrungszeiten von Zement, d.h. Anfang und Ende des Erstarrungsvorgangs, werden durch das Eindringverhalten einer Stahlnadel in einer unter bestimmten Bedingungen hergestellten Zementleimprobe ermittelt.

B Prüfvorschrift

DIN EN 196-3:2009-02 Prüfverfahren für Zement – Teil 3: Bestimmung der Erstarrungszeiten und der Raumbeständigkeit

C Geräte und Hilfsmittel

Nadelgerät nach Vicat, komplett mit Tauchstab, Zusatzgewicht und Stahlnadel 50 mm sowie Stahlnadel 30 mm mit ringförmigem Ansatz alternativ

Automatisches Prüfgerät, das nachweislich gleiche Ergebnisse wie Referenzgerät aufweist

Mischer (DIN EN 196-1)

Lagerschrank als Schrank oder Wasserbehälter, Temperatur (20 ± 1) °C für Einzelproben, regelbar

Hartgummiringe (DIN EN 196-3), (40,0 ± 0,2) mm Tiefe

Glasplatten, ca. 12 cm × 12 cm, mindestens 2,5 mm dick

Messzylinder oder Bürette, 200 ml, Fehlergrenze ± 1 ml

Präzisionswaage, Wiegebereich 2 kg, Genauigkeit von ± 1 g

Spachtel aus Gummi oder Kunststoff

Löffel

Trennmittel

Destilliertes oder entionisiertes Wasser

Thermometer, Ablesegenauigkeit 1 °C

Hygrometer

Stoppuhr, Genauigkeit ± 1 s

Lineal, Genauigkeit ± 0,5 mm

Prüfbehälter für Vicat-Hartgummiring für Unterwasserlagerung von (20 ± 1,0) °C

Schutzhandschuhe, Gummi, alkaliresistent

Bild 6.1: Automatischer Mörtelmischer mit Sandzulauf

Bild 6.2: Automatischer Mörtelmischer mit Sand- und Wasserzulauf als Labortisch

D Durchführung

Normsteife, Gerätevorbereitung Im abgebildeten Vicat-Nadelgerät (Bild 6.4) Tauchstab (3) anstatt Stahlnadel (5) unten in Führungsstange einschrauben. Entfernte Stahlnadel (5) wird oben eingeschraubt. Die Gesamtmasse der beweglichen Teile muss immer (300 ± 1) g betragen. Bei anderen Bauarten wird nur ein Tauchstab benötigt, da ebenfalls (300 ± 1) g Gesamtgewicht. Kontrollieren, ob bei untergeschobener Glasplatte Nullpunkt an Millimeterskala (4) erreicht wird. Evtl. Nachjustierung an verstellbarer Skala vornehmen.

1 Zement, Wasser und Geräte mindestens 24 h im Arbeitsraum vorlagern. Klima des Arbeitsraums muss (20 ± 2) °C und mindestens 50% rel. Luftfeuchte aufweisen. Zement, Wasser und Geräte müssen eine Temperatur von (20 ± 2) °C aufweisen.

2 500 g Zement auf 1 g genau abwiegen.

3 125 ml Wasser abmessen (abwiegen, mit Bürette oder Messzylinder), in Mischtrog gießen und 500 g Zement innerhalb von 5 s bis 10 s zugeben (entspricht 25 M.-% Wasser, bezogen auf Zementmasse).

4 Unmittelbar danach Mischer 90 s mit niedriger Geschwindigkeit I (140 min–1) laufen lassen. Uhrzeit notieren (Nullzeit). Nullzeit ist die Zeit, in der der Mischer eingeschaltet wird.

Bild 6.3: Füllen des Hartgummirings

Bild 6.4: Manuelles Vicat-Nadelgerät, Prinzip

5 Mischer 30 s anhalten und mit Spachtel Mörtel von der Seitenwand in Mischzone zurückgeben.

6 Mit niedriger Geschwindigkeit I weitere 90 s mischen, Mischende.

7 Den innen leicht eingeölten Hartgummiring (2) mittig auf leicht geölte Glasplatte (1) aufsetzen und Zementleim sofort mit Löffel unter leichtem Rütteln mit geringem Überstand einfüllen (Bild 6.3). Etwaige Luftblasen durch leichtes Klopfen mit Handballen entfernen.

8 Überstehenden Zementleim mit geradkantigem Lineal oder Werkzeug sägend bündig abstreichen, sodass eine glatte Oberfläche entsteht.

9 Gefüllten Hartgummiring mit Glasplatte unter Vicat-Gerät (Bild 6.4) schieben.

10 4 min ± 10 s nach Nullzeit Tauchstab (3) auf Zementleimoberfläche mittig herunterführen und 1 s bis 2 s nach Berührung derselben Tauchstab loslassen.

11 Frühestens nach 5 s nach Stillstand des Tauchstabs oder spätestens nach 30 s nach Loslassen Eindringtiefe an Skala (4) ablesen.

12 Wenn Tauchstab 4 mm bis 8 mm über der Glasplatte stehen bleibt, hat der Zementleim Normsteife.

Wenn Normsteife nicht erreicht wird, muss eine neue Zementleimprobe mit mehr (oder weniger) Wasser angemischt werden. In diesem Falle gilt:

Wenn das Abstandsmaß größer 8 mm, Wassermenge erhöhen.

Wenn das Abstandsmaß kleiner 4 mm, Wassermenge verringern.

Meist erforderliche Wassermenge: 115 ml bis 150 ml (23 M.-% bis 30 M.-%, bezogen auf Zementmasse).

  Tauchstab sofort reinigen.

Bild 6.5: Automatisches Vicat-Nadelgerät mit Aufzeichnungstrommel

Bild 6.6: Automatisches Vicat-Nadelgerät mit Unterwasser-Prüfring-Behälter

Bild 6.7: Mikroprozessorgesteuertes einstelliges Vicat-Nadelgerät mit USB-Schnittstelle

14 Probe und Grundplatte unter dem Gerät wegnehmen und in Prüfbehälter setzen. Die Probe 5 mm mit Wasser der Temperatur (20 ± 1) °C überdecken. Die Probe im Prüfbehälter in einem Lagerschrank zwischenlagern, der eine Temperatur von (20 ± 1) °C aufweist.

Erstarrungsbeginn

15 Tauchstab aus dem Gerät entfernen und Stahlnadel (5) zusammen mit Zusatzgewicht einsetzen oder Tauchstab anstatt Zusatzgewicht, bei einigen Modellen oben in Stange, einsetzen. Die beweglichen Teile müssen gesamt (300 ± 1) g betragen.

16 Nullpunkt der Nadel einstellen.

17 Nach einer gewissen Zeit Probe aus dem Lagerschrank nehmen und zusammen mit dem wassergefüllten Prüfbehälter unter Gerät setzen. Für Zemente der Festigkeitsklasse 52,5: 45 min nach Nullzeit, für Zemente der Festigkeitsklasse 42,5: 60 min nach Nullzeit, für Zemente der Festigkeitsklasse 32,5: 75 min nach Nullzeit.

18 Nadel auf Zementleimoberfläche herunterführen und 1 s bis 2 s nach Berührung loslassen. Wenn Nadel auf Glasplatte durchsinkt, Versuch im Abstand von 10 min an verschiedenen Stellen (mindestens 8 mm von der Kante und mindestens 10 mm von der letzten Einstichstelle sowie mindestens 5 mm vor einer Einstichstelle entfernt) mit sauberer, trockener Nadel wiederholen. Die Eindringtiefe auf Skala (4) ablesen, wenn Nadel nicht weiter durchsinkt und spätestens 30 s danach loslassen. Probe nur während des Versuchs aus dem Lagerschrank nehmen, danach sofort zurückstellen.

Bild 6.8: Vollautomatisches 12-stelliges Vicat-Nadelgerät mit Computerauswertung

19 Sobald Ansteifen bemerkbar wird, Versuch im Abstand von mindestens 5 min wiederholen.

20 Wenn Nadel 3 mm bis 9 mm über der Glasplatte stehen bleibt, ist Erstarrungsbeginn erreicht.

21 Zeitspanne seit Nullzeit auf 1 min genau und Abstandsmaß in mm im Prüfbericht eintragen. Genauigkeit kann durch Verkürzen des Messzeitabstands vor Erstarrungsbeginn gesteigert werden.

Erstarrungsende

22 Zur Bestimmung des Erstarrungsendes Hartgummiring seitlich von der Glasplatte abziehen, umgekehrt auf Glasplatte aufsetzen und Probe in Prüfbehälter legen. Probe mit mindestens 5 mm Wasser überdecken. Danach Probe in Lagerschrank legen.

23 Nadel aus dem Gerät entfernern und durch Nadel (6) mit ringförmigen Ansatz ersetzen.

24 Nach geeigneter Zeit Probe im Prüfbehälter aus dem Lagerschrank nehmen und wieder unter Gerät setzen.

25 Nadel auf Zementleimoberfläche herunterführen und 1 s und 2 s nach Berührung loslassen. Auf Skala Eindringtiefe nach Stillstand oder spätestens 30 s nach Loslassen ablesen. Solange der ringförmige Ansatz einen Eindruck hinterlässt, Versuch im Abstand von z.B. 15 min bis 30 min an verschiedenen Stellen (mindestens 8 mm von der Kante und mindestens 10 mm von der letzten Einstichstelle sowie 5 mm von einer Einstichstelle entfernt) mit sauberer, trockener Nadel wiederholen. Probe nur während des Versuches aus dem Lagerschrank nehmen.

26 Sobald nur noch ein geringer Eindruck des ringförmigen Ansatzes festgestellt wird, Versuch im Abstand von mindestens 5 min wiederholen.

27 Wenn Nadel nur noch 0,5 mm eindringt, d.h., der ringförmige Ansatz hinterlässt keinen Eindruck, ist Erstarrungsende erreicht. Durch Wiederholung an zwei anderen Stellen ist Ergebnis zu bestätigen.

28 Zeitspanne seit Nullzeit auf 15 min gerundet in Prüfbericht eintragen.

Alternativprüfung

29 Anstatt der Lagerung der Probe im Wasserbad kann die Probe bei langsam erhärtenden Zementen in einer Feuchtekammer bei (20 ± 1) °C und einer relativen Luftfeuchte von 90% während der Prüfungsvorgänge zwischengelagert werden.

30 Prüfung mit automatischen Geräten, die nachweislich gleiche Ergebnisse wie manuelle Referenzverfahren erzielen.

E Beurteilung

Nach DIN 197-1 darf die Erstarrungszeit t in min je nach Festigkeitsklasse nicht weniger betragen als

Festigkeitsklasse

Erstarrungsbeginn

32,5 N

≥ 75 min

32,5 R

42,5 N

≥ 60 min

42,5 R

52,5 N

≥ 45 min

52,5 R

Dieselben Anforderungen an die Zeit bis zum Erstarrungsbeginn werden nach DIN 197-4:2004-8 an Hochofenzemente mit niedriger Anfangsfestigkeit (CEM III/A, B oder C) gestellt.

F Rechenbeispiel

Die verbrauchte Wassermenge für Normalsteife beträgt 128 ml. Bezogen auf den Zementgehalt von 500 g errechnet sich der Wassergehalt wie folgt:

G Besondere Fehlermöglichkeiten / Hinweise

1 Nadel verbogen

2 Stange nicht frei gängig

3 Versuch ist bei falschen Temperaturen durchgeführt worden

H Prüfbericht

1 Hinweis auf angewandte Norm

2 Name und Adresse des Prüflaboratoriums

3 Prüfort, Datum, Zeit und genaue Probenbezeichnung

4 Abstand des Tauchstabes zur Grundplatte bei Normensteife

5 Wassergehalt des Zementleims in % bezogen auf Zementmasse bei Normensteife

6 Erstarrungsanfang mit Zeitangabe zur Nullzeit und auf 1 min gerundet. Abstand der Nadel zur Grundplatte

7 Erstarrungsende mit Zeitangabe zur Nullzeit auf 15 min gerundet

8 Art des Prüfgeräts bei automatischen Geräten

9 Art der Probenlagerung bei alternativer Lagerung

10 Ort, Datum, Prüfer

7 Raumbeständigkeit von Zement

A Wesen des Verfahrens

Ein Zementleim wird nach Erhärten im Le-Chatelier-Ring gekocht. Die Volumenänderung, die durch Spreizung der Messnadeln angezeigt wird, lässt auf die Raumbeständigkeit des Zements schließen.

B Prüfvorschrift

DIN EN 196-3:2009-02 Prüfverfahren für Zement – Teil 3: Bestimmung der Erstarrungszeiten und Raumbeständigkeit

C Geräte und Hilfsmittel

Mörtelmischer nach DIN EN 196

Le-Chatelier-Ringe nach DIN EN 196

Wasserbad mit Heizvorrichtung bis 100 °C nach DIN EN 196

Klimaraum oder -schrank (Temperatur (20 ± 1) °C,

mindestens 90% relative Luftfeuchte)

Glasplatten, ca. 10 cm × 10 cm, mindestens

2,5 mm dick

2 Messschieber oder Stahlmaß mit 0,5 mm Teilung

1 zusätzliches Gewicht, mindestens 75 g

Gummiringe

Tiegelzange

Spachtel

Löffel

Thermometer, Ablesegenauigkeit 1 °C

Schutzhandschuhe, Gummi, alkaliresistent

Schutzhandschuhe, temperaturresistent

Prüfgerät für Federkraft des Le-Chatelier-Rings

Bild 7.1: Manueller Mörtelmischer mit Zeitschaltuhr

D Durchführung

Normsteife

1 Zementleim mit Normsteife nach Kapitel 6 herstellen.

Le-Chatelier-Versuch

2 Den Le-Chatelier-Ring (Bilder 7.2, 7.5) mit Gummiringen umspannen, sodass sich dieser während des Befüllens nicht öffnen kann.

3 Ring leicht einölen und auf leicht eingeölte Grundplatte stellen.

Bild 7.2: Typischer Le-Chatelier-Ring, Prinzip

Bild 7.3: Wasserbad mit Einsatz

Bild 7.4: Federkraft-Messvorrichtung für Le-Chatelier-Ring

4 Zementleim sofort mit Löffel ohne übermäßiges Verdichten oder Rütteln mit geringem Überstand in Le-Chatelier-Ring einfüllen.

5 Überstehenden Zementleim mit Spachtel oder geradkantigem Werkzeug bündig abstreichen.

6 Warnhinweis: Zementleim ist hochalkalisch und kann zu Verätzungen der Haut führen. Schutzhandschuhe tragen und Hautkontakt vermeiden.

7 Ring mit leicht eingeölter Glasplatte abdecken und Gewicht (≥ 75 g) auflegen.

8 Proben sofort im Klimaschrank oder Klimaraum bei (20 ± 1) °C und mindestens 90% relativer Luftfeuchte (24 ± 0,5) h lagern.

Bild 7.5: Le-Chatelier-Prüfeinheit mit Glasplatten und 300-g-Gewicht

9 Alternative: Der beidseitig abgedeckte Ring kann auch im Wasserbad (20 ± 1) °C gelagert werden, unter der Voraussetzung gleicher Prüfergebnisse.

10 Nach (24 ± 0,5) h Proben entnehmen und Entfernungen A zwischen den Nadelspitzen auf 0,5 mm genau messen und notieren.

11 Proben anschließend ins Wasserbad legen und innerhalb von (30 ± 5) min von (20 ± 2) °C auf Kochtemperatur erwärmen.

12 Kochtemperatur anschließend 3 h ± 5 min halten.

13 Proben mit Tiegelzange herausnehmen. Danach Abstand B zwischen den Nadelspitzen auf 0,5 mm genau messen und notieren.

14 Ring auf Umgebungstemperatur im Labor (20 ± 1) °C abkühlen lassen.

15 Abstände C zwischen den Nadelspitzen auf 0,5 mm genau messen und auf ganze mm gerundet notieren.

16 Messwertdifferenz D nach Gleichung 7.1 berechnen:

Hierin bedeuten:

A Abstand der Nadelspitzen vor dem Kochversuch in mm

C Abstand der Nadelspitzen nach dem Kochversuch und Abkühlen in mm

17 Zur Abkürzung der Versuchsdauer kann auch die Messdifferenz B – A im Prüfbericht benannt werden, wenn nachweislich kein nennenswerter Unterschied zur Messdifferenz C – A besteht.

18 Falls die Ausdehnung 5 mm überschreitet, Prüfung der Raumbeständigkeit wiederholen.

E Beurteilung

Nach DIN EN 197-1 darf das ermittelte Dehnungsmaß bei allen Zementen und Klassen nicht mehr als 10 mm betragen. Falls dieser Wert überschritten wird, so gilt der Versuch als nicht bestanden. Die Prüfung ist dann mit Zement zu wiederholen, der sieben Tage lang in einer etwa 7 cm dicken Schicht offen ausgebreitet bei einer Temperatur von (20 ± 2) °C und einer relativen Luftfeuchte von mindestens 50% gelegen hat. Anschließend ist der Zement erneut zu prüfen. Dieser Versuch ist dann maßgebend.

F Rechenbeispiel

Es wurden folgende Messwerte ermittelt:

Entfernung zwischen den Nadelspitzen nach 24 h

Entfernung zwischen den Nadelspitzen nach Kochversuch

Entfernung zwischen den Nadelspitzen nach Abkühlung auf Laborumgebungstemperatur

Das Dehnungsmaß ist im erlaubten Normbereich.

G Besondere Fehlermöglichkeiten / Hinweise

1 Verfahren darf unter bestimmten Voraussetzungen – siehe DIN EN 196-3 – verkürzt werden. Hierfür darf die Messdifferenz B – A verwendet werden, wenn nachgewiesen wird, dass die gewählten Versuchsbedingungen keine nennenswerten Unterschiede zwischen den Messwerten B und C hervorrufen.

2 Gelegentlich Federkraft des Messgeräts mit Prüfset überprüfen.

H Prüfbericht

1 Hinweis auf angewandte Norm

2 Name und Adresse des Prüflaboratoriums

3 Bezeichnung der Zementprobe

4 Prüftemperatur und relative Luftfeuchte im Labor oder Klimaschrank für Probenlagerung angeben

5 Dauer des Kochversuchs

6 Nadelspitzenabstand A und C auf 0,5 mm und gerundet auf 1 mm

7 Messwertdifferenz D in mm

8 Ort, Datum, Prüfer

8 Schüttdichte von Zement

A Wesen des Verfahrens

Bei der Prüfung der Schüttdichte lässt man Zement unter definierten Bedingungen in ein Litergefäß einlaufen. Die Schüttdichte entspricht dann der Masse der eingelaufenen Zementmenge. Die Schüttdichte wird in kg/dm³ angegeben.

B Prüfvorschrift

DIN EN 459-2:2010-12 Baukalk – Teil 2: Prüfverfahren, Abschnitt 6.3

C Geräte und Hilfsmittel

Einlaufgerät (Bild 8.1)

Handschaufel

Präzisionswaage, Wiegebereich 10 kg, Ablesegenauigkeit 1 g

Stahllineal

Prüfsieb 2,0 mm

Siebmaschine

Bild 8.1: Einlaufgerät

D Durchführung

1 Ca. 6 kg ungetrockneten Zement durch Prüfsieb 2,0 mm absieben, dabei evtl. Zementklumpen möglichst mit Fingern zerreiben.

2 Masse des Litergefäßes m2 (1) wiegen.

3 Verschlussklappe (2) schließen.

4 Zement in den Füllaufsatz (4) bis über den Rand einfüllen (natürlicher Schüttwinkel muss erhalten bleiben).

5 Durch Verschlusshebel (3) Verschlussklappe (2) öffnen.

6 Nach 2 min Wartezeit Füllaufsatz (4) ohne Erschütterung abheben.

7 Überstehenden Teil des in das Litergefäß (1) eingelaufenen Zements mit Stahllineal ohne zu verdichten abstreichen.

8 Masse des gefüllten Gefäßes m1 wiegen.

9 Schüttdichte ρs der eingefüllten Zementmenge nach Gleichung 8.1 errechnen:

(8.1)

Hierin bedeuten:

ρs,1 Schüttdichte der Probe in kg/dm3

m1 Masse des gefüllten Gefäßes in kg

m2 Masse des leeren Gefäßes in kg

10 Versuch dreimal mit jeweils neuer Zementmenge durchführen.

11 Wenn die ermittelten Werte um mehr als 10 g voneinander abweichen, zwei weitere Versuche mit neuer Zementmenge durchführen.

12 Aus dem Mittel der drei am wenigsten voneinander abweichenden Werte errechnet man die Schüttdichte in kg/dm³ (siehe Rechenbeispiel).

E Beurteilung

Die Schüttdichten von Standardzementen betragen lose eingelaufen zwischen 0,9 kg/dm³ und 1,2 kg/dm³.

F Rechenbeispiel

Beim ersten Versuch wurden folgende Massen ermittelt:

Es werden folgende Werte gefunden:

Da der 2. vom 3. Wert um mehr als 10 g abweicht, werden zwei weitere Werte ermittelt.

Die drei am wenigsten voneinander abweichenden Werte werden zur Mittelwertbildung benutzt (erster, vierter und fünfter Wert):

G Besondere Fehlermöglichkeiten / Hinweise

1 Litergefäß steht nicht erschütterungsfrei.

2 Füllaufsatz wurde nicht vorsichtig abgenommen (Erschütterung der Probe).

H Prüfbericht

1 Hinweis auf angewandte Norm

2 Name und Adresse des Prüflaboratoriums

3 Herkunft und Bezeichnung der Zementprobe

4 Prüfverfahren

5 Litergefäß voll/leer auf 1 g

6 Schüttdichte als Mittelwert

7 Alle Abweichungen vom Prüfverfahren

8 Besonderheiten / Auffälligkeiten

9 Ort, Datum, Prüfer

9 Reindichte von Zement

A Wesen des Verfahrens

Mit einem Pyknometer (Gefäß mit einem bekannten Rauminhalt) wird das hohlraumfreie Volumen einer darin eingewogenen Zementmenge bestimmt. Dividiert man die eingewogene Masse der Zementprobe durch das ermittelte Volumen, so erhält man die Reindichte, die in g/cm³ (entspricht kg/dm³) angegeben wird.

B Prüfvorschrift

Schriftenreihe der Zementindustrie, Heft 33/1967

C Geräte und Hilfsmittel

Pyknometer für feste Substanzen (10 cm³ bis 50 cm³)

Analysenwaage, Ablesegenauigkeit 0,0001 g

Vakuumexsikkator

Wasserstrahlpumpe oder Elektropumpe

Woulfe’sche Flasche

U-Rohr-Manometer

Thermostat, Regelgenauigkeit mindestens ± 0,1 °C

Injektionsspritze

Destilliertes oder entionisiertes Wasser

Bild 9.1: Pyknometer für feste Substanzen

D Durchführung

Eichung des Pyknometers

Die Eichung ist für jedes verwendete Pyknometer (Bild 9.1) einmalig vorzunehmen.

1 Masse g1 des leeren und trockenen Pyknometers mit aufgesetzter Kapillare auf 0,0001 g genau bestimmen.

2 Pyknometer mit destilliertem Wasser füllen und mit aufgesetzter Kapillare in Thermostaten bringen (Prüftemperatur soll ca. 2 °C über Raumtemperatur liegen).

3 Nach Temperaturausgleich (nach ca. 30 min) Flüssigkeitsminiskus mit Injektionsspritze auf Eichmarke genau einstellen.

4 Pyknometer herausnehmen, gut abtrocknen und Masse gw auf 0,0001 g genau bestimmen.

Tabelle 9.1: Dichte des Wassers in Abhängigkeit von der Temperatur