Zur Festigkeit der Baumaterialien. – Polytechnisches Journal

Titel:	Zur Festigkeit der Baumaterialien.
Autor:	E. Winkler
Fundstelle:	Band 220, Jahrgang 1876, Nr. , S. 310
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Zur Festigkeit der Baumaterialien. Festigkeit der Baumaterialien. Von der „Station zur Prüfung der Festigkeit von Bausteinen an der kgl. Gewerbe-Akademie zu Berlin“ ist nach fast fünfjähriger Thätigkeit vom Vorsteher der Station, Hrn. Dr. Böhme, der erste Bericht* erschienen. Wir ersehen aus diesem Berichte, daß diese Anstalt in den drei ersten Jahren sehr wenig benützt wurde, daß sich indeß das Interesse für dieselbe nach Publication der ersten Resultate in den „Verhandlungen des Vereins zur Beförderung des Gewerbefleißes“ bedeutend steigerte. Als ein wesentliches Förderniß ist hervorzuheben, daß die kgl. Ministerial-Baucommission und die Bauinspection des Berliner Magistrates bei sämmtlichen zu Submissionen eingereichten Offerten der Producenten oder Lieferanten ein Prüfungsattest der Station über das Material fordern. Die Fabrikation von guten Ziegeln hat sich, wie die Zahlen der mitgetheilten Tabellen nachweisen, durch die Entstehung dieser Anstalt wesentlich gehoben. Im Folgenden geben wir eine kurze Zusammenstellung der Hauptresultate, soweit dieselben von allgemeinerm Interesse sind. Hierbei sind die Festigkeitscoefficienten für Druck, Zug, Schub und Bruch mit d, z, s und b bezeichnet. Das Eintreten der ersten Risse ist durch den Index 0 gekennzeichnet. Alle Zahlen sind Kilogramm pro Quadratcentimeter. 1) Gebrannte Ziegelsteine. Zur Prüfung der Ziegelsteine wurde ein ganzer Ziegel in den Apparat eingelegt. Es ergab sich für Gewöhnliche Ziegel: d0 = 42–188, im Mittel aus 55 Sorten (843 Proben) d0 = 100 d0 = 49–225, im Mittel aus 55 Sorten (843 Proben) d0 = 124. Klinker: d0 = 79–229, im Mittel aus 35 Sorten (850 Proben) d0 = 153 d0 = 108–309, im Mittel aus 35 Sorten (850 Proben) d0= 194. Die Proben, welche für die zum Baue eines Gesandtschaftsgebäudes in Konstantinopel von der k. deutschen Bauverwaltung daselbst ausgeschriebene Submission mit Ziegeln aus Italien, Frankreich und der Türkei angestellt wurden, sind hierbei nicht inbegriffen. — Von der Bau-Abtheilung des kgl. Polizei-Präsidiums ist für Mauerwerk aus besten Ziegeln in Cement eine zulässige Belastung von 14k pro 1qc festgesetzt. 2) Ziegel aus Cement, Kalk etc. Es wurde auch eine größere Reihe von Proben mit sehr verschiedenen Ziegeln aus Cement etc. angestellt. Jedoch ist die Masse der Ziegel häufig nicht angegeben. Von den bestimmter bezeichneten ergab sich Kalksandziegel: d0 = 42–139, im Mittel ans 5 Sorten d0 = 84 d0 = 44–150, im Mittel aus 5 Sorten d0 = 92. Concretsteine: d0 = 56–189, im Mittel aus 14 Sorten d0 = 100 d0 = 61–195, im Mittel aus 14 Sorten d0 = 110. Verschiedene Cementsteine: d0 = 50–307, im Mittel aus 26 Sorten d0 = 144 d0 = 50–443, im Mittel aus 26 Sorten d0 = 170. 3) Natürliche Steine. Auch hier ist die Steingattung nicht immer bezeichnet; so z. B. fungiren in den Tabellen Grimmaer Pflastersteine, Pflastersteine aus belgischen Steinbrüchen etc. Die hauptsächlichsten Zahlen für die bestimmter bezeichneten Steine sind folgende.

Mit dem Sandsteine aus den bei Löwenberg in Schlesien gelegenen Rackwitzer Sandsteinbrüchen wurden ausführliche Versuche angestellt. Es ergaben sich folgende Resultate: d0 = 98–315, im Mittel aus 48 Versuchen d0 = 186 d0 = 112–360, im Mittel aus 48 Versuchen d0 = 113 b = 41–101, im Mittel aus 38 Versuchen d0 = 74. Hiernach würde b =0,35 d sein. 4) Cemente. Mit Cementen wurde eine große Reihe von Versuchen (nämlich 3150 einzelne Versuche) angestellt. Der Cement wurde rein und außerdem für die Erhärtung unter Wasser mit dem 1- und 2fachen, für die Erhärtung an der Luft bei den Prüfungen auf Zug mit dem 1- und 2fachen, bei den Prüfungen auf Druck mit dem 1-, 2-, 3- und 4fachen Volum Sand angewendet. Die Prüfung erfolgte nach 7, 30, 60 und 90 Tagen der Anfertigung. Den Versuchen wurden folgende Cemente unterworfen:

I Cement der Vorwohler Portlandcementfabrik Prühsing, Planck und Comp. in Holzminden. II Cement der Hermsdorfer Portlandcement-Verblendziegel- und Thonwaaren-Fabriks-Actiengesellschaft in Hermsdorf in Preußen. III Cement aus dem Portlandcementwerk von Schifferdecker und Söhne in Heidelberg. IV Cement von Dr. Briegleb, aus Rüdersdorfer Kalkstein in der Cementfabrik zu Zossen hergestellt. V Stettiner Portlandcement von Lossius und Dr. Delbrück. VI Wildauer Portlandcement der Cementfabrik von A. Bernoully. VII Cement der Portlandcementfabrik „Stern“ von Töpffer, Grawitz und Comp. in Stettin. VIII Cement der Portlandcementfabrik von Gebrüder Heyn in Lüneburg. IX Cement der Portlandcementfabrik der Actiengesellschaft für Rheinisch-Westphälische Industrie in Beckum.

Die Resultate der quantitativen chemischen Analysen sind in dem Berichte angegeben. a) Druckfestigkeit. Für die Druckversuche wurden Parallelepipede von 10, 10 und 6cm Seitenlänge verwendet. Die Resultate für die Erhärtung an der Luft und unter Wasser sind fast gleich, weshalb in der folgenden Tabelle nur das Mittel aus den Versuchen für die Erhärtung unter Wasser und an der Luft angegeben ist, und zwar nur für die Erhärtung in 90 Tagen. Für die Erhärtung in 60 Tagen ist die Festigkeit etwas kleiner.

Es wurde auch noch eine größere Reihe von Versuchen mit Platten von 5 und 4cm Dicke und 48 bis 230qc Querschnittsfläche aus reinem Cemente gemacht, welche zeigen, daß bei gleichbleibender Dicke und abnehmender Querschnittsfläche die Druckfestigkeit abnimmt. So ergab sich bei 90tägiger Erhärtung an der Luft für 230qc Querschnitt durchschnittlich d0 = 334, d = 390, für 60qc Querschnitt dagegen durchschnittlich nur d0 = 167, d =190. b) Zug- und Bruchfestigkeit. Die auf Zug zu prüfenden Stücke erhielten 5qc Querschnitt; die auf Bruch zu prüfenden Stücke erhielten 25 bis 42cm Länge, 3 bis 10cm Breite, 3 bis 10cm Höhe. Die Festigkeit ist meistentheils bei 90 Tagen Erhärtung größer als bei 30 und 60 Tagen, indeß hinsichtlich der Zugfestigkeit häufig bei 30 Tagen größer als bei 60 Tagen. Zwischen der Erhärtung unter Wasser und an der Luft findet hinsichtlich der Zugfestigkeit zwar meist ein größerer Unterschied statt als bei der Druckfestigkeit; doch gibt theilweise die Erhärtung unter Wasser, theilweise die Erhärtung an der Luft eine größere Festigkeit. Wir haben daher in folgender Tabelle wiederum nur die Mittelwerthe, und zwar nur für eine Erhärtung in 90 Tagen, angegeben. Hinsichtlich der Bruchfestigkeit wurden nur Versuche mit an der Luft erhärteten Stücken gemacht.

Bezeichnung des Cementes. Reiner Cement.z 1 Th. Cement, 1Th. Sand.z 1 Th. Cement, 2 Th. Sand.z Reiner Cement.b I Vorwohler Cement — — — 66 II Hermsdorfer Cement 60 45 38 74 III Heidelberger Cement 45 31 21 66 IV Cement von Dr. Vriegleb 39 32 26 40 V Stettiner Cement 31 31 26 63 VI Wildauer Cement 43 27 25 50 VIII Cement „Stern“, Stettin 43 35 30 62 VIII Lneburger Cement 50 36 33 70 IX Beckumer Cement 43 26 21 47 Mittel 44 33 28 60

Hiernach ist durchschnittlich: z = 0,136 d = 1/7 d und b = 0,181 d = 1/5,5 d. c) Druckfestigkeit für Mauerfugen. In einer großen Reihe von Versuchen wurden zwei Rathenower Ziegel und Klinker, welche flach über einander gelegt und durch Cementmörtel mit einander verbunden waren, zerdrückt. Unter Anwendung von Mörtel mit wenig Sand blieb die Fuge meist erhalten, während bei Anwendung von Mörtel mit viel Sand meist der Mörtel zerdrückt wurde. Die Druckfestigkeit der Rathenower Steine ist 220, die der Klinker 278; die Druckfestigkeit d der Verbindung bei 90tägiger Erhärtung im Mittel:

1 Th. Cement und 0 Th. 1 Th. 2 Th. 3 Th. 4 Th. Sand Rathenower Ziegel, d = 188 182 172 152 133 Klinker d = 254 242 224 186 167.

Die Zahlen sind bei reinem Cement und Mörtel mit wenig Sand kleiner, bei Mörtel mit viel Sand nahe gleich der oben angegebenen Druckfestigkeit der Cementkörper. d) Schubfestigkeit der Mauerfugen. Bei den Versuchen auf Schubfestigkeit, wozu gewöhnliche Mauerziegel verwendet wurden, blieben die Fugen bei Anwendung von reinem Cement oder von Mörtel mit wenig Sand meist ganz oder theilweise erhalten, während dieselben bei Anwendung von Mörtel mit viel Sand zerstört wurden. Die beobachtete Schubfestigkeit s ist im Mittel folgende:

1 Th. Cement und 0 Th. 1 Th. 2 Th. 3 Th. 4 Th. Sand Gewöhnliche Ziegel, s = 52 50 45 34 33.

Hiernach ist die Schubfestigkeit nahe = 0,2 der Druckfestigkeit. 5) Steinkohlen. Behufs Gewinnung einer genauen Grundlage für die Methoden des Abbaues in Kohlenbergwerken wurden auch Druckversuche mit oberschlesischen Steinkohlen angestellt. Es ergab sich im Mittel für die Kohlen der kgl. Berg-Inspectionen: Zabrze d0 = 31, d = 49, Königshütte d0 = 115, d = 156. (Wochenblatt des österreichischen Ingenieur- und Architectenvereins, 1876 S. 20.) E. Winkler.