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 BerichtDr. Böhme: Die Festigkeit der Baumaterialien.
1. Heft. 134 S. in 4. Mit 7 Tafeln. Preis 10 M. (Berlin 1876.
Nicolaische Verlagsbuchhandlung [Stricker].)D. Red. 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.
Textabbildung Bd. 220, S. 311
Steingattung;
Anzahl der; Sorten.; Versuche.; d0; Grenzen.; Mittel.;
d; Grenzen.; Mittel.; Diorit;
Granit; Grauwacke; Porphyr; Sandstein
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.
Textabbildung Bd. 220, S. 312
Bezeichnung des
Cementes.; Reiner Cement.; 1Th. Cement, 1Th. Sand.; 1Th.
Cement, 2Th. Sand.; 1Th. Cement, 3Th. Sand.; d0;
d; d0; d; d0; d; d0; d; I Vorwohler Cement; II Hermsdorfer Cement; III Heidelberger Cement; IV Cement von Dr. Briegleb; V Stettiner
Cement; VI Wildauer Cement; VII Cement
„Stern“, Stettin; VIII Lüneburger Cement; IX Beckumer Cement; Mittel
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.