Titel: | Versuche auf Abnutzbarkeit von Pflasterungsmaterialien und Fussbodenbelägen. |
Fundstelle: | Band 282, Jahrgang 1890, S. 35 |
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Versuche auf Abnutzbarkeit von
Pflasterungsmaterialien und Fussbodenbelägen.
Versuche auf Abnutzbarkeit von Pflasterungsmaterialien und
Fussbodenbelägen.
Seit einer Reihe von Jahren sind von dem Vorsteher der königl. preussischen
Prüfungsstation für Baumaterialien, Prof. Böhme, eine
grosse Anzahl von Versuchen auf Abnutzbarkeit natürlicher und künstlicher
Pflasterungsmaterialien und Fussbodenbeläge angestellt worden, deren Ergebnisse
bisher noch nicht übersichtlich geordnet und zusammengestellt bekannt geworden sind.
Bei der hohen Bedeutung, welche der richtigen Auswahl eines Bodenbelages für
bestimmte Zwecke innewohnt, wird es erwünscht sein, über diese Versuche etwas
Näheres zu hören.
Die Versuche auf Abnutzbarkeit werden ausgeführt auf einer wagerechten
Gusseisenscheibe von etwa 80 cm Durchmesser, welche, mittels Vorgelegewelle
maschinell betrieben, in der Minute 22 Umdrehungen macht. Die Scheibe ist mit einem
Zählwerke verbunden, welches durch Glockensignale anzeigt, wenn 22 Scheibenumgänge
und wenn 5.22 = 110 Scheibenumgänge vollendet sind. Nach je 22 Umdrehungen werden
auf der Scheibe unmittelbar vor dem Probestück 20 g Naxossmirgel Nr. 3 ausgebreitet
und im Laufe des Versuches stets so zusammengefegt, dass das gesammte auf der
Scheibe befindliche Smirgel- und Steinpulver das Probestück passiren muss. Letzteres
ist mit Hilfe eines einarmigen Hebels mit 30 k belastet an die Scheibe angedrückt
und so gewählt, dass eine glatte, bei den natürlichen Bausteinen mit der Steinsäge
(nicht mit Meissel und Hammer) hergestellte Fläche von 50 qc der Abnutzung
unterworfen wird. Nach 110 Umgängen der Scheibe wird die Bewegung eingestellt und
das vorher bereits gewogene Probestück nach Abstäuben mit einem Pinsel wieder
gewogen, um den Gewichtsverlust festzustellen. Dieses Verfahren wird viermal
wiederholt, alsdann ergeben die vier Gewichtsverluste addirt und durch das
specifische Gewicht des Körpers dividirt den Abnutzungswerth in
Cubikcentimetern.
Eine Reihe dieser Abnutzungswerthe sind in den nachstehenden Tabellen zum Vergleiche
übersichtlich zusammengestellt. Die den Tabellen zu Grunde liegenden Versuchsziffern
sind den Mittheilungen aus den königl. technischen
Versuchsanstalten (Verlag von Jul. Springer in Berlin) entnommen.
Zu der Prüfung besonders der natürlichen Gesteine sei im Voraus bemerkt, dass die
Abnutzbarkeit eines Gesteines, also auch seine Bearbeitungsmöglichkeit in keinem
Verhältnisse steht weder zur rückwirkenden Festigkeit,
Tabelle I. Abnutzung von natürlichen Pflasterungsmaterialien in
Cubikcentimetern.
LaufendeNr.
Material
Anzahlder Ver-sucksstücke
Abnutzung in cc
Mini-mum
Mittel
Maxi-mum
1
Porphyr aus St. Quenast (Belgien)
2
5,1
5,2
5,3
2
Grauer sächsischer Porphyr
4
5,1
5,6
6,2
3
Diabas vom Pfaffenkopf im Harz
4
4,5
6,5
8,3
4
Pyroxen-Quarzporphyr aus Sachsen
10
5,9
6,5
7,3
5
Graubrauner schwedischer Granit
22
5,4
6,7
8,7
6
Röthlichbrauner sächsischer Granit
4
5,4
6,9
8,0
7
Grauer sächsischer Granit
4
5,2
7,0
9,0
8
Basalte aus der Gegend von Bonn
18
2,8
7,1
8,5
9
Röthlicher Porphyr aus dem Saalkreis
10
5,5
7,3
9,0
10
Diabas aus Kamenz i. S.
4
7,1
7,5
7,7
11
Grauer hessischer Granit
4
7,4
7,6
7,7
12
Grauwacke aus Allagen (Westfalen)
2
5,9
7,6
9,2
13
Grauer österreichischer Gra- nit (von der Donau)
10
7,0
7,7
9,3
14
Phonolit
2
7,1
7,7
8,4
15
Graubrauner norwegischer Granit
4
5,6
7,8
10,1
16
Röthlicher Porphyr aus dem Odenwald
2
8,4
8,3
9,2
17
Grauer böhmischer Granit
4
8,0
9,0
10,0
18
Grauer schlesischer Granit
20
5,2
9,5
15,8
19
Granit aus Thüringen (Suhl)
2
9,9
10,3
10,7
20
Grauer bayerischer Granit
14
6,3
10,4
15,9
21
Grauwacke aus der Gegend von Magdeburg
14
7,8
11,8
12,0
22
Weisser Sandstein aus dem Heuscheuergebirge
2
14,8
15,6
16,3
23
Rother Quarzsandstein aus Braunschweig
2
15,8
16,2
16,6
24
Kohlensandstein
8
11,3
16,5
27,5
25
Rother Sandstein aus Alvens- leben (Unterbank)
2
21,0
21,7
22,3
26
Schwarzgrauer Melaphyr (Hessen)
2
21,9
22,6
23,2
27
Oberbayerischer weisser Mar- mor
2
24,0
24,4
24,7
28
Zechstein vom Westfusse des Harzes
3
–
28,6
–
29
Gelblichweisser Sandstein aus der Eifel
4
31,0
35,5
39,5
30
Hannoverscher Kalkstein
4
30,8
48,6
66,7
31
Rother Sandstein aus Alvens- leben (Oberbank)
2
48,1
50,1
52,1
32
Hellgelber schlesischer Sand- stein
4
61,7
72,7
81,6
33
Sandstein aus Schaumburg- Lippe
2
79,6
79,6
79,6
34
Schiefer aus dem Ruwerthale
2
99,6
99,9
100,1
35
Graubrauner Sandstein aus der Eifel
6
83,2
127,4
166,1
noch zur Porigkeit desselben Gesteines, welche durch die
Wasseraufnahme ausgedrückt wird. Hieraus erklären sich auch die verhältnissmässig
grossen Schwankungen in der Abnutzbarkeit an sich gleichartiger Materialien, deren
Druckfestigkeit nahezu dieselbe ist. Einen hervorragenden Einfluss auf die
Abnutzbarkeit der natürlichen Steine übt die Lage des Probesteines im Gebirge aus,
indem die Probestücke aus den unteren Bänken der Brüche eine viel geringere
Abnutzung ergeben als die aus den Oberbänken. Die Richtigkeit dieser Behauptung ist
aus einem schlagenden Beispiele in der Tabelle I ersichtlich (Nr. 25 und 31): rother
Sandstein aus Alvensleben bei Magdeburg, der in der Unterbank im Mittel 21,7, in der
Oberbank im Mittel dagegen 50,1 cc Abnutzung ergeben hat.
Der Umstand, dass die in der Tabelle aufgenommenen Gesteine zwecks Prüfung zum Theil
von Behörden, welche Durchschnittsproben entnommen haben, zum Theil von den
Steinbruch- oder Fabrikbesitzern selbst; welche sich naturgemäss bemühten, möglichst
tadellose Stücke zu wählen, eingeliefert wurden, macht es erklärlich, dass zwischen
den Minimal- und Maximalwerthen theilweis recht erhebliche Schwankungen der
Abnutzungswerthe bestehen, welche sonst bei gleichartigen Materialien desselben
Ursprunges, homogenes Gefüge vorausgesetzt, nicht auftreten, bei einigen, aus einer
Hand stammenden Materialien auch nicht vorhanden sind.
Da die von den Steinbruch- oder Fabrikbesitzern eingesandten Proben in den Tabellen
überwiegen, stellen sich die für die einzelnen natürlichen Gesteine in Tabelle II
zusammengefassten Ergebnisse im Allgemeinen etwas günstiger, als die Mittelwerthe
der Abnutzung aus einer geringeren Anzahl von Steinsorten von mir a. a. O. angegeben
worden sind.
Schliesslich sei erwähnt, dass die Art der Abnutzungsversuche, wie sie in der
preussischen Prüfungsstation ausgeführt werden, und wie sie auch Bauschinger in MünchenMittheilungen aus dem mech.-techn. Laboratorium der
königl. techn. Hochschule in München, Heft 11. seit
einer Reihe von Jahren ausführt, ausserordentlich zuverlässige Vergleichswerthe
liefert, welche durch kein anderes Verfahren bisher erreicht wurden. Insbesondere
ist man von der früher geübten Bohrmethode, bei welcher die gewonnenen Ergebnisse
stets von der sich fortdauernd ändernden Beschaffenheit des Bohrers abhängig waren,
gänzlich abgekommen. Dagegen hat die Conferenz zur Vereinbarung einheitlicher
Untersuchungsmethoden für BaumaterialienMünchen 1884, Dresden 1886, Berlin 1890. neben der Anlage von
Versuchsstrassen ein anderes Prüfungsverfahren zur schnelleren Ermittelung des
Werthes von neu auftretenden Schotter- oder Pflastersteinmaterialien empfohlen, über
welches jedoch m. W. genügende Erfahrungen bis jetzt noch nicht vorliegen. Der
dahingehende Conferenzbeschluss empfiehlt eine Untersuchung mittels Drehtrommeln,
wie solche in Frankreich seit längerer Zeit in Gebrauch stehen und u.a. in der
Schrift Prof. Dietrich's: Die
Baumaterialien der Steinstrassen abgebildet und beschrieben sind. Zur
Erhöhung der Schlagwirkung erscheint nach demselben Conferenzbeschlusse jedoch eine
Vergrösserung der Abmessungen dieser Trommeln auf 0,3 m Durchmesser und 0,5 m Höhe
als nothwendig; auch die Umdrehungsgeschwindigkeit dürfte zu steigern sein. Es ist
eine Aufgabe der Praxis, die Uebereinstimmung der Ergebnisse dieser Prüfungsart
mit den auf Versuchsstrassen gewonnenen zu prüfen.
Zu den Ergebnissen der Abnutzungsversuche zurückkehrend, wie sie in Tabelle I für die
natürlichen Bausteine zusammengestellt sind, sei zunächst erwähnt, dass die
einzelnen Gesteinsarten nach Ursprung und nach ihren wachsenden mittleren
Abnutzungswerthen geordnet sind. Naturgemäss sind diejenigen Werthe die
zuverlässigsten, welche aus einer grösstmöglichen Anzahl von Versuchen gewonnen
sind. Wo sehr erhebliche Schwankungen zwischen den Abnutzungswerthen derselben
Gesteinsart von gleichem Ursprünge bestehen, ist dies aus dem Vergleiche zwischen
dem Mittelwerthe und den gleichfalls angegebenen Minimal- bezieh. Maximalwerthen
leicht zu erkennen. Es ist aus der Tabelle ferner ersichtlich, dass der Ursprung
einer Gesteinsart ziemlich erhebliche Verschiedenheiten in der Abnutzungsfähigkeit
bedingt; selbst wenn nur die Mittelwerthe in Vergleich gezogen werden, wechselt die
Abnutzung der Granite zwischen 6,7 und 10,4 cc, der Porphyre zwischen 5,2 und 8,8
cc. Sehr bedeutend fallen diese Unterschiede bei den Sandsteinen je nach
Zusammensetzung und Ursprung aus, die Mittelwerthe schwanken dort zwischen 15,6 und
127,4 cc. Es wird deshalb zu empfehlen sein, überall da, wo die Verwendung von
Sandstein beabsichtigt wird, das Material dazu erst nach vorhergegangenen Versuchen
auszuwählen. Man wird dabei vielfach die Ueberzeugung gewinnen, dass mitunter ein
künstliches Pflasterungsmittel dem natürlichen in mehr als einer Hinsicht
vorzuziehen ist.
In Tabelle II sind diejenigen Gesteinsgruppen, bei denen Ursprung und Zusammensetzung
nicht sehr erhebliche Unterschiede bedingen, noch einmal zusammengefasst und die
zugehörigenCentralblatt der Bauerwaltung, 1890 S.
54. ermittelten Durchschnittsdruckfestigkeiten beigefügt, um zu
beweisen, dass die Abnutzung dieser Gesteine, wie schon erwähnt, thatsächlich auch
im Mittel aus einer grossen Reihe von Versuchen in keinem Zusammenhange steht mit
der Druckfestigkeit im lufttrockenen Zustande.
Tabelle II.
Nr.
Art der Gesteine
Anzahl derVersuche
Abnutzungim Mittel
Druckfestig-keit(lufttrocken)im
Mittel
cc
k/qc
1
Porphyre
18
6,7
2120
2
Augitgesteine
28
6,8
3111
3
Diabase
8
7,0
–
4
Granite
88
8,3
1834
5
Grauwacken
16
9,7
1857
Tabelle III bringt eine Zusammenstellung von Abnutzungswerthen verschiedener
Materialien, welche zu Fussbodenbelägen Verwendung gefunden haben und noch finden.
Diesen sind die Ergebnisse von Abnutzungsversuchen mit 28 verschiedenen Cementmarken
in ihren Mittelwerthen zugefügt, und zwar umgerechnet auf diejenige Beanspruchung
auf der Schleifscheibe, welche den Pflasterungsmaterialien in der Prüfungsstation zu
Theil wird.Thonindustrie-Zeitung, Nr. 14 Jahrg.
1891. Die Prüfungen von Mörtelsubstanzen auf Abnutzbarkeit werden mit
nur 30 Umgängen der Abnutzungsscheibe und zweimaliger Aufgabe von Smirgel
ausgeführt, und zwar deshalb, weil die meisten der Mörtelkörper, besonders bei hohen
Sandmischungen,
sich zu stark abnutzen, völlig aufgebraucht werden und so die Beendigung des
Versuches unmöglich machen würden.
Tabelle III. Abnutzung von künstlichen Pflasterungsmaterialien
und Fussbodenbelägen.
LaufendeNr.
Material
Anzahlder Ver-suchsstücke
Abnutzung in cc
Mini-mum
Mittel
Maxi-mum
1
Xylolith (Steinholz) von Cohn- feld in Dresden
2
7,5
7,7
7,8
2
Einfarbige graue Parkett- platten von G.
Behne in Magdeburg
–
–
15,3
–
3
Desgl. gemustert
–
–
19,7
–
4
Dunkelgelbe Klinker von Bauermeister und
Söhne, Deutsche Grube, Bitterfeld
2
21,3
21,5
21,7
5
Schwarzbraune Klinker- pflasterungsplatten der Weseler Dampfziegelei
2
20,7
21,8
22,8
6
Braune Klinker von Bauer- meister u. Söhne, Deutsche Grube,
Bitterfeld
2
24,5
25,7
26,0
7
Gewöhnliche Klinkerplatten
8
–
29,4
–
8
Kunstsandstein aus der Fabrik Ischyrota, Berlin
2
38,0
38,6
39,1
9
Gypsmörtel nach Rabitz' Patent
2
45,1
49,2
53,2
10
Portlandcement, rein, 28 Tage alt, in feuchter Luft
er- härtet (Durchschnitt aus 28 Portlandcementen)
28
–
42,3
–
11
1 Th. desgl. + 1 Th. Normalsand
28
–
15,3
–
12
1 „ „ + 2 „ „
28
–
17,1
–
13
1 „ „ + 3 „ „
28
–
32,4
–
14
1 „ „ + 4 „ „
28
–
53,1
–
15
1 „ „ + 5 „ „
28
–
124,2
–
Es ist aber durch besondere Versuche festgestellt worden, dass, um einen Vergleich
zwischen den Ergebnissen beider Methoden zu gewinnen, es nur nöthig ist, die
Volumverluste der Mörtel mit dem Coefficienten 9 zu multipliciren, wie in der
Tabelle III geschehen ist. Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, dass die Mischung von
1 Th. Portlandcement mit 1 Th. scharfem Sand die für die Beanspruchung auf Abnutzung
günstigste ist, und dass erst mit 4 Th. Sandzusatz die Abnutzung grösser als die des
reinen Cementes wird. Der Umstand, dass die den Versuchen zu Grunde gelegten 28
Cemente von den Fabriken selbst eingesandt und nicht aus dem Handel entnommen
wurden, hat unzweifelhaft das Durchschnittsergebniss günstig beeinflusst. Die
„Verkittungsgrenze“ dürfte bei einer Durchschnittshandelsware nicht wie
hier zwischen 4 und 5 Th., sondern zwischen 3 und 4 Th. Sandzusatz liegen. Die
Verkittungsgrenze wird um so höher liegen, je siebfeiner der Cement gewesen ist,
unabhängig von seinen übrigen Eigenschaften, was bei der Herstellung von
Cementplatten niemals unbeachtet bleiben sollte.
Ein Vergleich der Tabellen I und III zeigt schliesslich, dass ein normaler
Portlandcement, mit 1 bis 2 Th. Sand zu Pflasterungsplatten verarbeitet, an
Widerstandskraft gegen Abnutzung die meisten natürlichen Sandsteine übertrifft. Mehr
und mehr kommt man in neuerer Zeit von der Verwendung des natürlichen Sandsteines zu
Treppenstufen und Bürgersteigplatten ab und sucht denselben durch andere Materialien
zu ersetzen. In mehreren grösseren Städten Süddeutschlands, wo guter Sandstein
billig zu haben ist, und in Folge dessen vielfach verwendet wurde, u.a. auch, weil
der Fuss bei trockenem und nassem Wetter gleich gut an ihm haftet, hat man sich
entschlossen, ausgedehnte praktische Versuche mit Platten aus Cementmörtel zu
machen. In Stettin, dessen Strassen theilweise ein starkes Gefälle haben und aus
diesem Grunde für Granitplattenbelag der grossen Glätte im Winter wegen sich nicht
eignen, hatte man vor einigen Jahren die Bürgersteige zum Theil mit rothen
Sandsteinen belegt, die aber jetzt bereits so starke Abnutzung aufweisen, dass sie
das Regenwasser nicht mehr abfliessen lassen und demnächst durch ein anderes
Material ersetzt werden müssen.
(Max Gary, Centralblatt der
Bauverwaltung, 1891 S. 315.)