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Materialprüfung im Bauwesen.

AutorFrank Schmidt-Döhl
VerlagFraunhofer IRB Verlag
Erscheinungsjahr2013
Seitenanzahl531 Seiten
ISBN9783816787471
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis59,00 EUR
Die Vielzahl an unterschiedlichen Baustoffen und Prüfverfahren erschweren es Fachleuten aus den verschiedensten Disziplinen den Überblick über dieses weitläufige Gebiet zu behalten.
Deshalb hat es sich der Autor zum Ziel gemacht, im gesamten Bereich der Materialprüfung auf Grundlagen und Prinzipien einzelner Verfahren einzugehen. Er behandelt sowohl genormte als auch nicht genormte Prüfverfahren und ermöglicht somit einen umfassenden Überblick über die Thematik. Der Inhalt ist methodisch gegliedert und enthält umfangreiche baustoff- und themenspezifische Verzeichnisse. So wird u.a. nach einfachen Voruntersuchungen, chemischen Analyseverfahren, Gefügeuntersuchungen oder Temperatur- und Feuchtemessungen unterschieden. Die Entscheidung der richtigen Vorgehensweise für das bestehende Problem wird dadurch erheblich erleichtert.

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Inhaltsverzeichnis
Impressum5
Inhaltsverzeichnis6
Vorwort und Danksagung24
1Gliederung und Gebrauch des Buches27
2Einleitung in die Materialprüfung im Bauwesen28
3Zerstörungsfreie Prüfung29
4Bedeutung des Untersuchungszieles und Zusammen­arbeit mit Dienstleistern30
5Bauaufsicht, Regeln, Kennzeichnung und Verwendbarkeit von Bauprodukten, rechtliche Rahmenbedingungen31
5.1Allgemeines31
5.2Baurecht und Bauaufsicht31
5.3Bauregellisten, Zulassungen und Liste der Technischen ­Baubestimmungen32
5.4PÜZ-Stellen34
5.5Zertifizierung35
5.6Kennzeichnung und Konformitätskontrolle von Bauprodukten35
5.7Normen und andere Regeln der Technik37
5.8Zusätzliche Anforderungen in bestimmten Bereichen39
5.9Gegebenheiten in Österreich und in der Schweiz40
5.9.1Allgemeines40
5.9.2Österreich40
5.9.3Schweiz40
6Qualitätsmanagement42
7Messunsicherheit und Statistik43
8Aufbau einer Messkette und Signalverarbeitung45
9Probenentnahme, -herstellung, -aufbereitung und -aufarbeitung47
9.1Allgemeines47
9.2Mindestgröße von Proben47
9.3Probenentnahme48
9.3.1Allgemeines48
9.3.2Probenahme aus Bauteilen, festen Baustoffen und anderen größeren Festkörpern48
9.3.3Probenahme aus Haufwerken51
9.3.4Probenahme aus Böden51
9.3.5Probenahme aus Flüssigkeiten51
9.3.6Probenahme aus Fest-Flüssig-Gemischen52
9.3.7Entnahme von Proben aus Gasen, Raumluft und Stäuben52
9.4Mischen, Homogenisieren und Teilen von Haufwerken52
9.5Probenherstellung – Mischen von Suspensionen, Hinweise zur Verminderung von Streuungen, Verdichtung, Probenvorlagerung bei definierten Umgebungsbedingungen53
9.6Zerkleinerung56
9.7Sägearbeiten58
9.8Schleifen und Abgleichen von Proben für mechanische Prüfungen58
9.9Herstellen von Dünn- oder Anschliffen59
9.10Extraktion, Eluation, Destillation und Probenaufschluss60
9.11Dichtetrennung62
9.12Weitere Aufbereitungs- und Aufarbeitungsschritte63
10Erzeugung definierter Klimarandbedingungen sowie hoher und tiefer Temperaturen oder Drücke64
10.1Allgemeines64
10.2Erzeugung definierter Bedingungen der Temperatur und relativen Luftfeuchte64
10.3Einstellung definierter Windgeschwindigkeiten und Verdunstungsbedingungen65
10.4Untersuchungen im Freiland66
10.5Erzeugung erhöhter Drücke66
11Einfache Voruntersuchungen68
12Untersuchung des mechanischen Verhaltens von Baustoffen und Bauteilen71
12.1Allgemeines71
12.2Belastungseinrichtungen und ihre Regelung74
12.3Verfahren und Sensoren zur Dehnungs-, Weg-, Kraft- bzw. ­Spannungs- und Schwingungsmessung77
12.3.1Allgemeines77
12.3.2Ausmessen von Verformungen anhand von Markierungen auf der Probe78
12.3.3Mechanische Messuhren78
12.3.4Setzdehnungsmesser78
12.3.5Dehnungsmessstreifen (DMS)79
12.3.6Mehrdimensionale Dehnungsaufnehmer für Langzeitbeobachtungen80
12.3.7Induktive Wegaufnehmer80
12.3.8Extensometer81
12.3.9Interferometrie und andere Methoden zur Messung von Ganzfeld­verformungen82
12.3.10Verformungsmessung auf der Basis von Lichtwellenleitern – faser­optische Messsysteme82
12.3.11Schwingsaitenaufnehmer84
12.3.12Piezosensoren85
12.3.13Laser-Vibrometer85
12.3.14Messung der Verformungen und Geometrien großer Bauteile und ­Bauwerke86
12.3.15Kraftaufnehmer87
12.3.16Spannungsaufnehmer zum Einsatz im Beton mit Kraftmessdose ­als Messinstrument87
12.3.17Quantitative elektromagnetische Verfahren (QEM) zur Messung ­mechanischer Größen88
12.3.18Weitere Verformungs-, Weg-, Kraft- und Spannungsmesstechnik90
12.4Beschleunigungssensoren90
12.5Detektion sowie Messung der Breite und Bewegung von Rissen sowie von Poren und anderen oberflächennahen Fehlstellen90
12.5.1Allgemeines90
12.5.2Rissbreitenmaßstab, Rissbreitenlupe und entsprechende digitale ­Systeme91
12.5.3Optische Rissprüfsysteme für große Flächen92
12.5.4Gipsmarken92
12.5.5Rissmonitor92
12.5.6Rissfortschrittssensoren93
12.5.7Farbeindringverfahren93
12.5.8Magnetpulververfahren (magnetische Rissprüfung)93
12.5.9Wirbelstromverfahren94
12.5.10Prüfung auf Poren und Risse mit elektrischer Spannung94
12.6Schallemissionsanalyse94
12.7Druckversuch und Ermittlung der Druckfestigkeit95
12.7.1Allgemeines95
12.7.2Ermittlung der Druckfestigkeit von Beton und Mörtel am Bauwerk99
12.7.3Schätzung der Druckfestigkeit von Beton auf der Basis der Reife101
12.7.4Ermittlung der Druckfestigkeit von jungem Spritzbeton101
12.7.5Prüfung der Kornfestigkeit leichter Gesteinskörnung102
12.7.6Scheiteldruckprüfung und mechanische Prüfungen an ­Abwasserbauteilen102
12.7.7Prüfung von Abdichtungsbahnen gegen Durchstoßen bei statischer Druckbelastung102
12.8Zentrischer Zugversuch, Zugfestigkeit und Verbundverhalten ­normal zur Belastung103
12.8.1Allgemeines103
12.8.2Abschätzung der Zugfestigkeit von Stählen über eine Härteprüfung106
12.8.3Prüfung des Seilrecks von Spanndrahtlitzen106
12.8.4Prüfung der Rissüberbrückungsfähigkeit106
12.8.5Abreiß-Versuch (pull-off test), Haftzugversuch, Haftzugfestigkeit und Oberflächenzugfestigkeit106
12.8.6Gitterschnittprüfung und Kreuzschnittprüfung108
12.9Ausziehversuch (pull-out test) und Durchziehversuch109
12.10Prüfung der Lochleibungsfestigkeit von Holz und des Weiter­reißwiderstandes von Elastomeren und Abdichtungsbahnen109
12.11Versuche mit Biegebeanspruchung110
12.11.1Biegeversuch und Bestimmung der Biegezugfestigkeit110
12.11.2Biegehaftzugversuch113
12.11.3Biegebrechversuch (break-off test)114
12.11.4Dornbiegeversuch114
12.11.5Bestimmung des Brechpunktes nach Fraaß114
12.11.6Prüfung des Kaltbiegeverhaltens bzw. der Kaltbiegetemperatur von ­Bitumenbahnen114
12.11.7Prüfung des Verhaltens von Abdichtungsbahnen beim Falzen bei tiefen Temperaturen114
12.11.8Rückbiegeversuch115
12.11.9Hin- und Herbiegeversuch115
12.11.10Ringfaltversuch115
12.12Spaltzugversuch115
12.13Schälversuch118
12.14Versuche mit Scherbeanspruchung und Prüfung des Verbundes in Belastungsrichtung119
12.15Torsionsversuche124
12.16Messung des dynamischen E-Moduls, Biegemoduls oder Schubmoduls125
12.16.1Messung des dynamischen E-Moduls mittels Ultraschalltechnik125
12.16.2Messung des dynamischen E-Moduls, Biegemoduls oder Schubmoduls aus Resonanzmessungen125
12.17Versuche mit Stoßbeanspruchung125
12.18Prüfungen mit extrem hoher Beanspruchungsgeschwindigkeit128
12.19Prüfung des Widerstandes gegen Beschuss, manuellen Angriff (Einbruch) und Sprengwirkung128
12.20Härteprüfung129
12.20.1Allgemeines129
12.20.2Mohs´sche Ritzhärteprüfung129
12.20.3Makroskopische Eindruckhärteprüfung129
12.20.4Mikrohärteprüfung131
12.20.5Weitere Härteprüfverfahren132
12.20.6Messung des Eindringwiderstandes bei Holz132
12.20.7Eindringversuch an Asphalt132
12.21Prüfung des Verschleißverhaltens132
12.21.1Allgemeines132
12.21.2Schleifverschleiß nach Böhme und mit der Amsler-Laffon Maschine132
12.21.3Micro-Deval-Test133
12.21.4Ermittlung des Polierverhaltens, des Abriebs und der Griffigkeit von ­Gesteinskörnungen und Fahrbahnoberflächen133
12.21.5Verschleißwiderstand von Estrichen und von Estrichen mit ­Bodenbelägen134
12.21.6Prüfung des Abriebwiderstandes135
12.21.7Prüfung des Widerstandes von Gesteinskörnung gegen Zerstrümmerung136
12.21.8Prüfung des Abriebs von Asphalt durch Spikereifen137
12.21.9Prüfung des Abriebs von Rohrsystemen mit der Kipprinne und durch Hochdruckwasserstrahl137
12.21.10Prüfung des Abriebs von Abgasrohren137
12.22Bruchmechanische Untersuchungen137
12.23Prüfungen mit mehraxialer Beanspruchung138
12.24Thermomechanische Analyse139
12.25Temperaturdehnungen – Dilatometrie139
12.26Ermittlung von Schrumpf-, Schwind- und Quelldehnungen140
12.26.1Allgemeines140
12.26.2Messung des chemischen Schwindens zementgebundener Baustoffe140
12.26.3Messung des autogenen Schwindens/Quellens zementgebundener ­Baustoffe141
12.26.4Messungen des Schwindens und Quellens unter Feuchteaufnahme oder -abgabe über die äußere Oberfläche an Baustoffen im festen Zustand141
12.26.5Messungen des Schwinden und Quellens an sehr kleinen Probekörpern142
12.26.6Messung von Schwindverformungen erhärtender Baustoffsuspensionen ab dem Anmischen und des schwindbedingten Aufschüsselns143
12.26.7Messung des Schwindens bei Zwängung der schwindenden Schicht durch den Untergrund144
12.26.8Messungen der Volumen- und Gewichtsveränderungen von Riss­füllstoffen (Quellen, Schwinden, Schrumpfen)144
12.26.9Messung des Schrumpfens von Polymeren für die Betoninstandsetzung144
12.26.10Schnellprüfung der Feuchtedehnung von Mauerziegeln und keramischen Fliesen und Platten144
12.27Ermittlung von Expansionsdrücken144
12.28Rasterkraftmikroskopie144
12.29Prüfung des zeitabhängigen mechanischen Verhaltens145
12.29.1Allgemeines145
12.29.2Kriechversuch (Dauerstandversuch, Zeitstandversuch)145
12.29.3Relaxationsversuch (Entspannungsversuch)147
12.30Prüfungen unter zyklischer und dynamischer Beanspruchung148
12.30.1Allgemeines148
12.30.2Dauerschwingversuche149
12.30.3Verhalten von Klebern unter zyklischer Beanspruchung151
12.30.4Prüfung von Asphalt bei zyklischer Beanspruchung151
12.30.5Betriebsfestigkeitsuntersuchungen153
12.31Prüfung des dynamischen Verhaltens von Bauteilen und ­Bauwerken153
12.32Bauteilversuche und Probebelastungen153
12.32.1Besonderheiten bei Bauteilversuchen153
12.32.2Probebelastungen am Bauwerk154
13Chemische Elementanalytik156
13.1Allgemeines156
13.2Gravimetrie und Volumetrie – klassische nasschemische ­Methoden156
13.2.1Allgemeines156
13.2.2Vergleich mit anderen Methoden156
13.2.3Bestimmung des Gehaltes an Zement und Gesteinskörnung in ­erhärtetem Beton und der Zementart, Auflösung von Zementmörtel der Mörtelgruppe III bei ständiger Wasserdurchströmung157
13.2.4Referenzverfahren der Zementanalytik, Analyse von Baukalken, ­Magnesiabinder, Calciumsulfatbaustoffen und löslichen Salzen in ­Mauerziegeln158
13.2.5Chloridanalytik an Festbeton158
13.2.6Chloridanalytik an Frischbeton, Zement, Gesteinskörnung und ­Zusatzmitteln160
13.2.7Prüfung der Puzzolanität von Puzzolanzementen161
13.2.8Analyse des wasserlöslichen Sulfats, des säurelöslichen Sulfats, des säurelöslichen Sulfids und des Gesamtschwefels in Gesteinskörnung161
13.2.9Prüfung von Wasser- und Bodenproben auf betonangreifende Stoffe161
13.3Photometrie161
13.3.1Allgemeines161
13.3.2Photometrische Bestimmung des Borgehaltes in wässrigen Lösungen und Nachweis von kupfer- und chromhaltigen Holzschutzmitteln in ­verbautem Holz162
13.3.3Photometrische Fluorid-Bestimmung162
13.3.4Photometrische Ermittlung der Konzentration gelöster Kieselsäure und Phosphat in wässrigen Lösungen162
13.4Analytische Fertigtests162
13.5Röntgenfluoreszenzanalytik (RFA, XRF)163
13.5.1Allgemeines163
13.5.2Wichtigste Gerätevarianten164
13.5.3Analysierbare Proben, Probenvorbereitung und mögliche ­Zerstörung der Probe165
13.5.4Quantitative Analyse166
13.5.5Vergleich mit dem Rasterelektronenmikroskop und der Elektronenstrahl-Mikrosonde168
13.5.6Ermittlung der Konzentration einer Komponente in einem mehr­komponentigen Baustoff169
13.5.7Beispiel für eine Identitätsprüfung eines Mörtels und Überprüfung der ordnungsgemäßen Herstellung169
13.5.8Untersuchung eines Putzmörtels mit Anstrich auf die Ursache von ­dunklen Verfärbungen170
13.5.9Standardlose chemische Elementanalyse eines nichtrostenden Stahls171
13.5.10Analyse eines nichtrostenden Stahls mittels Fundamentalparameter­methode unter Verwendung eines Standards172
13.5.11Bestimmung von Stofftransportkoeffizienten in Baustoffen mittels ­ortsauflösender Elementanalyse173
13.5.12Elementanalyse korrodierter Randschichten173
13.6Atomspektroskopie (AAS, AES bzw. OES)174
13.7Ionenchromatographie (IC)176
13.8Messungen mit pH- und Ionenselektiven Elektroden (ISE) sowie Redoxelektroden176
13.8.1Allgemeines176
13.8.2Verwendung von Ionenselektiven Elektroden und der elektrischen Leit­fähigkeit zur Messung von Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten177
13.9Elementaranalytik (H2O, N, C, S)178
13.10Rasterelektronenmikroskop (REM), Elektronenstrahl-Mikrosonde, Transmissionselektronenmikroskop (TEM) und Elementanalytik178
13.10.1Allgemeines178
13.10.2Identitätsprüfung181
13.10.3Nachweis von Schwermetallen in Anstrichstoffen mittels REM/EDX182
13.11Elementanalyse mittels Polarisationsmikroskopie182
13.12Porenlösungsanalytik von Festkörpern183
14Phasenanalytik, Analytik organischer Stoffe, Gasanalysen und sonstige Analysemethoden184
14.1Allgemeines184
14.2Gravimetrische und volumetrische Methoden sowie Farb­reaktionen in der Bauchemie außerhalb der Elementanalytik184
14.2.1Allgemeines184
14.2.2Bestimmung des Epoxydäquivalentes, der Expoxidzahl oder des Epoxid-Wertes184
14.2.3Bestimmung der Aminzahl184
14.2.4Bestimmung des Isocyanatgehaltes184
14.2.5Bestimmung der Hydroxylzahl OHV und des Hydroxylgehaltes185
14.2.6Bestimmung der Säurezahl185
14.2.7Bestimmung des Gehaltes an nichtflüchtigen Anteilen185
14.2.8Bestimmung des Glühverlustes und Bestimmung der Asche185
14.2.9Bestimmung des Glas- und Füllstoffgehaltes in faserverstärkten Kunststoffen185
14.2.10Phasenanalyse von Gips und Nachweis von Gipsadditiven185
14.2.11Nachweis von erhärtungsstörenden organischen Stoffen sowie von ­Tonen in Gesteinskörnungen186
14.2.12Nachweis von Zucker in Anmachwasser für zementgebundene ­Werkstoffe186
14.2.13Nachweis von Eiweiß in Baustoffen186
14.2.14Nachweis von Harnstoff bzw. Harnstoff-Formaldehyd-Harz186
14.2.15Bestimmung des Formaldehydgehaltes von Holzwerkstoffen187
14.2.16Chrom (VI) Analyse in Zement187
14.2.17Bestimmung des freien CaO (Freikalk) und Calciumhydroxids in ­Baustoffen187
14.2.18Bestimmung braunverfärbender Eisensulfide in Gesteinskörnung187
14.2.19Bestimmung des Kondensationsgrades gelöster Silikatanionen mit der Molybdatmethode und anderer chemischer Methoden187
14.2.20Bestimmung der kalklösenden Kohlensäure in Wasser188
14.2.21Kalkgehaltsbestimmung in ansonsten säureunlöslichen Materialien188
14.3Phasenanalye mittels Rasterelektronenmikroskop, ­Elektronenstrahl-Mikrosonde und Transmissions­elektronenmikroskop188
14.3.1Allgemeines188
14.3.2Nachweis von Asbest, anderer Fasern, von Schwermetallen und ­Bestimmung des Asbest-Fasergehaltes in der Raumluft188
14.4Polarisations- und Fluoreszenzmikroskopie189
14.4.1Allgemeines189
14.4.2Analysierbare Proben und Probenvorbereitung192
14.4.3Vergleich mit anderen Methoden192
14.4.4Nachweis von Komponenten in mineralischen Baustoffen im Rahmen einer Identitätsprüfung193
14.4.5Nachweis und Quantifizierung von Hüttensand im Zement und im ­Festbeton194
14.4.6Mikroskopische Untersuchung unhydratisierter Zementreste194
14.4.7Untersuchung von Fliesenablösungen195
14.4.8Limonit als Ursache von Verfärbungen195
14.4.9Anwendung der Fluoreszenzmikroskopie195
14.4.10Mikroskopie im Zusammenhang mit Alkalireaktion196
14.5Röntgenpulverdiffraktometrie (XRD bzw. XRPD)196
14.5.1Allgemeines196
14.5.2Untersuchung der Ursache von Gipsputzablösungen auf Beton­untergründen199
14.5.3Ermittlung der Maximaltemperatur bei einem Brand, insbesondere von Beton in der Nähe von Spanngliedern200
14.5.4Nachweis von gipshaltigem Mauerwerk201
14.5.5Nachweis von neu gebildetem Ettringit und Gips und Sulfattreiben im Beton201
14.5.6Anwendung der Röntgenpulverdiffraktometrie bei Alkalireaktion201
14.5.7Bestimmung der Kristallinität von teilkristallinen Polymeren202
14.5.8Nachweis von Hochofenzement und Portlandzement-HS mit dem ATA-Verfahren202
14.5.9Bestimmung des Gehaltes an Freikalk und Calciumhydroxid in ­Stahlwerksschlacken203
14.5.10Bestimmung des Hydratationsgrades der Klinkerminerale in zement­gebundenen Baustoffen203
14.5.11Rietveld-Analyse von Zement203
14.6Thermische Analyse (Thermoanalyse, TA)203
14.6.1Allgemeines203
14.6.2Thermogravimetrische Analyse (TG/TGA/DTG)204
14.6.3Differenz-Thermoanalyse (DTA)205
14.6.4Dynamische Wärmestrom-Differenz-Kalorimetrie (DSC, DDK)206
14.6.5Thermomechanische Analyse (TMA)207
14.6.6Kofler-Bank207
14.6.7Thermoanalytischer Nachweis und Quantifizierung von Portlandit, Calcit, Gips, Friedelschem Salz und Quarz in mineralischen Baustoffen207
14.6.8Bestimmung des Rußgehaltes und der Oxidationsstabilität von ­Kunststoffen208
14.6.9Bestimmung der Glasübergangstemperatur von Polymeren208
14.6.10Bestimmung der Wärmekapazität mit der Saphirmethode209
14.7Infrarotspektroskopie (IR, FT-IR, NIR, MIR, FIR)209
14.7.1Allgemeines209
14.7.2Untersuchung eines Kunststoffmörtels auf Material- und ­Verarbeitungsfehler212
14.7.3Infrarot-Untersuchungen zur Vermeidung von ­Materialunverträglichkeiten212
14.7.4Infrarot-Untersuchungen zur Wechselwirkung von Hydrophobierungsmitteln mit Baustoffoberflächen213
14.7.5Identifizierung von Klebern für Holzbauteile und Infrarot-Untersuchung von Zusatzmitteln213
14.7.6Identifizierung der Polymerbasis eines Kunststoffes213
14.8UV/VIS-Spektroskopie213
14.9Chromatographische Methoden214
14.9.1Allgemeines214
14.9.2Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie (HPLC)215
14.9.3Ionenchromatographie (IC)216
14.9.4Gaschromatographie (GC)217
14.9.5Weitere chromatographische und damit verwandte Methoden218
14.9.6Analyse des Füllgases von Mehrscheiben-Isoliergläsern und der ­Gasverlustrate219
14.9.7Zellgasanalyse219
14.9.8Untersuchung des Wirkstoffgehaltes in Holzschutzmitteln und Zusatzmitteln, von Hydrophobierungen und von Schadstoffgehalten219
14.9.9Untersuchung einer Fugenmasse auf polychlorierte Biphenyle (PCB)219
14.9.10Bestimmung der Molekulargewichtsverteilung, Untersuchungen zur ­Konformation und zum Verzweigungsgrad von Polymeren mittels ­Gel-Permeationschromatographie219
14.10Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) und Kernspintomographie220
14.11Leitfähigkeitsmessungen222
14.12Brechungsindex223
14.13Fluoreszenzerscheinungen bei der Prüfung mit einer UV-Lampe223
15Untersuchung des Eluations- und Emissionsverhaltens von Bauprodukten224
15.1Allgemeines224
15.2Eluationsuntersuchungen224
15.3Emissionsuntersuchungen226
16Kalorimetrische Untersuchungen228
17Untersuchung von Dispersionen, Partikeln und ­Grenzflächeneigenschaften von Festkörpern ohne ­Betrachtung der Rheologie230
17.1Bestimmung der Korngrößenverteilung, der Kornform und der ­äußeren Oberfläche eines Pulvers oder Haufwerks, Granulometrie230
17.1.1Allgemeines230
17.1.2Korngrößenanalyse mittels Siebung230
17.1.3Bestimmung der maximalen Korngröße einer feinkörnigen Dispersion232
17.1.4Korngrößen- und -formanalyse mittels Laser-Granulometrie232
17.1.5Korngrößenuntersuchungen mittels dynamischer Lichtstreuung233
17.1.6Korngrößen- und Kornformanalyse mit fotooptischen und ­mikroskopischen Methoden233
17.1.7Korngrößenuntersuchung mittels Sedimentationsanalyse233
17.1.8Kornformanalyse von Gesteinskörnungen233
17.1.9Bestimmung der äußeren Oberfläche von Pulvern – Blaine-Wert234
17.2Zeta-Potential235
17.3Adsorption von organischen Substanzen auf Festkörperober­flächen in Suspension und Ladungsmengenbestimmung von ­Polymeren236
17.4Mikroskopische Untersuchung von Partikeln und Dispersionen237
17.5Prüfung der Oberflächenenergie eines Baustoffs238
17.6Prüfung von Partikeln auf dünne Oberflächenschichten ­(abschlämmbare Bestandteile)238
17.7Bestimmung des Wasserzementwertes von Frischbeton- bzw. Frischmörtelsuspensionen – Darrversuch238
17.8Prüfung des Wassergipswertes239
17.9Bestimmung der Packungsdichte und des Wasseranspruchs mit dem Puntke-Verfahren239
17.10Ermittlung des Wasseranspruchs nach dem bp-Wert-Verfahren240
17.11Prüfung des Zusammenhangs zwischen Dichte und Wassergehalt von Partikelgemischen240
17.12Luftgehalt von Frischbeton und -mörtel240
17.13Bestimmung der Porengrößenverteilung von Gasblasen in ­Suspensionen242
17.14Bestimmung des Wasserrückhaltevermögens von Suspensionen242
17.15Prüfung des Wasserabsonderns und der Volumenveränderungen von Baustoffsuspensionen242
17.16Prüfung der Eindringstabilität von Rissfüllstoffen243
17.17Prüfung der Injektionsfähigkeit243
17.18Prüfung der Sedimentationsstabilität243
17.19Prüfung der Erosionsstabilität von Dispersionen mit dem ­Ausspülverfahren243
17.20Prüfung des Gehaltes von Fasern in Frischbeton243
17.21Prüfung der Teilchenpolarität von Bitumenemulsionen244
17.22Verhalten von Bitumenemulsionen vermischt mit Zement ­(Mischstabilität)244
17.23Haftung von Bitumen auf Gesteinskörnung244
17.24Prüfung der Wasserempfindlichkeit von Asphalt244
17.25Prüfung der Entmischungsneigung und des Ablaufens von Asphalt245
18Rheologische bzw. rheometrische Untersuchungen an Flüssigkeiten und Suspensionen246
18.1Allgemeines246
18.2Einfache rheologische Untersuchungsmethoden247
18.2.1Allgemeines247
18.2.2Übliche Konsistenzprüfverfahren für Beton und Mörtel247
18.2.3Prüfung der Auslaufzeit250
18.2.4Prüfung der Tauchzeit251
18.2.5Prüfungen für erdfeuchte Betone251
18.2.6Prüfung des Erstarrens von Bindemittelleimen252
18.2.7Prüfung der Verarbeitbarkeitszeit bzw. -dauer, Topfzeit, Offenzeit und Korrigierbarkeitszeit253
18.2.8Prüfung der statischen Fließgrenze mit der Kugelharfe253
18.2.9Prüfung der Fließgrenze mit dem Pendelgerät254
18.2.10Prüfung der Verarbeitbarkeit bei Überkopfanwendungen254
18.2.11Prüfung der Ablaufneigung254
18.2.12Prüfung des Abrutschens von Fliesen und Platten auf Klebemörtel254
18.2.13Prüfung der Oberflächentrocknungszeit von Beschichtungen254
18.2.14Prüfgeräte zur Messung der Viskosität technischer Flüssigkeiten254
18.2.15Ermittlung des Schmelzindexes255
18.2.16Prüfung der Benetzungsfähigkeit und Ausbreitfähigkeit von Klebern255
18.2.17Nadelpenetration von Bitumen255
18.2.18Bestimmung der Bitumenzahl256
18.2.19Erweichungspunkt bzw. Erweichungstemperatur Ring und Kugel256
18.2.20Bestimmung der Wärmestandfestigkeit von Bitumenbahnen256
18.2.21Vicat-Erweichungstemperatur von Thermoplasten (VST)256
18.3Viskosimeter und Rheometer256
19Dichtebestimmung259
19.1Allgemeines259
19.2Dichtebestimmung von Flüssigkeiten259
19.2.1Dichtebestimmung mittels Flüssigkeits-Pyknometer259
19.2.2Dichtebestimmung von Flüssigkeiten mittels Tauchkörper260
19.2.3Dichtebestimmung von Flüssigkeiten mittels Aräometer260
19.3Dichtebestimmung von Festkörpern260
19.3.1Allgemeines260
19.3.2Bestimmung der Schüttdichte von Festkörpern261
19.3.3Rohdichtebestimmung von Festkörpern durch Ausmessen261
19.3.4Bestimmung der Rohdichte von Festkörpern durch Unterwasserwägung (Tauchwägung)261
19.3.5Rohdichtebestimmung von porösen Festkörpern mittels Feststoff-­Pyknometer262
19.3.6Bestimmung der Dichte von Partikeln durch Mischen zweier ­Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte263
19.3.7Bestimmung der Trockenrohdichte von Festkörpern mit dem ­Messzylinderverfahren oder einem anderen volumetrischen Gefäß263
19.3.8Bestimmung der Rohdichte von Gesteinskörnungen263
19.3.9Bestimmung der wirksamen Kornrohdichte leichter Gesteinskörnung263
19.3.10Bestimmung der scheinbaren Rohdichte von Gesteinskörnung264
19.3.11Bestimmung der Rohdichte von Mauersteinen264
19.3.12Roh- und Reindichtebestimmung von Festkörpern mittels Quecksilberdruckporosimetrie264
19.3.13Reindichtebestimmung von pulverförmigen Festkörpern mittels ­Feststoff-Pyknometer264
19.3.14Reindichtebestimmung von Festkörpern mittels Helium-Pyknometer264
19.3.15Dichtebestimmung mittels Compton-Streuung265
19.4Rohdichtebestimmung von Baustoffsuspensionen265
20Untersuchung des Gefüges von Baustoffen und Bauteilen266
20.1Allgemeines266
20.2Visuelle Untersuchung von Bauwerken, der Baustoff- und ­Bauteiloberfläche und von Bohrkernen266
20.2.1Allgemeines266
20.2.2Beschreibung und Interpretation eines Bohrkerns267
20.2.3Visuelle Untersuchung von Holz267
20.3Gefügeuntersuchungen mittels mikroskopischer Methoden268
20.3.1Allgemeines268
20.3.2Untersuchung korrodierter Randschichten mit lichtmikroskopischen Methoden268
20.3.3Luftporenbestimmung am Festbeton/-mörtel269
20.3.4Untersuchung von Gefügestörungen in einem schadhaften ­Verlegemörtel269
20.3.5Untersuchung von Fließstrukturen in Baustoffen271
20.3.6Lichtmikroskopie zur Wasserzementwertbestimmung am Festbeton273
20.4Rasterkraftmikroskopie (AFM) und ­Rastertunnelmikroskopie (STM)273
20.5Quecksilberdruckporosimetrie (MIP)274
20.5.1Allgemeines274
20.5.2Schnellbeurteilung der Frostbeständigkeit von Ziegeln mit Quecksilberdruckporosimetrie275
20.5.3Untersuchung der Porenstruktur von Salzbeton276
20.6Untersuchung der inneren Oberfläche durch Adsorption von Gas276
20.7Nutzung von Kenngrößen der Feuchtespeicherung zur Gefüge­untersuchung276
20.8Offene und geschlossene Porosität, Gesamtporosität277
20.9Sättigungswert278
20.10Bestimmung des Volumenanteils offener und geschlossener Zellen bei Schaumstoffen278
20.11Feststellung von Hohlstellen unter Beschichtungen mittels ­Abklopfen und mit der Putzharfe278
20.12Endoskopie279
20.13Volumenbestimmung von Hohlräumen durch Evakuierung280
20.14Ermittlung des Fasergehaltes von Festbeton und Festmörtel280
20.15Durchstrahlungsprüfung281
20.16Röntgen 3D-Computertomographie (CT) und andere ­tomographische Verfahren281
20.17Geräte zur Ortung der Bewehrung und Messung der ­Betonüberdeckung282
20.18Bauwerksradar283
20.19Prüfungen mittels Ultraschall284
20.20Impact-Echo-Verfahren (Resonanzverfahren)289
20.21Mikroseismik291
20.22Thermographie291
20.23Bohrwiderstandsmethode293
20.24Wirbelstromverfahren293
20.25Schichtdickenmessung293
20.26Bruchortung in Stählen mit elektromagnetischen ­Resonanzmessungen295
20.27Remanenzmagnetismus-Verfahren zur Bruchortung in Stählen295
20.28Bestimmung der spezifischen Oberfläche mittels ­Röntgenkleinwinkelstreuung (SAXS)295
20.29Bestimmung der Oberflächenrauhigkeit bzw. der Rauhtiefe296
20.30Messung der Wandrauheit von Rohren296
20.31Messung der Griffigkeit von Oberflächen und des ­Gleitwiderstandswertes mit dem Pendeltest (SRT)297
20.32Messung der Rutschhemmung auf geneigten Oberflächen und des Reibungskoeffizienten297
20.33Nutzung elektrischer Widerstandsmessungen zur ­Gefügeuntersuchung298
21Ermittlung elektrischer Eigenschaften von Baustoffen299
21.1Elektrischer Widerstand von Baustoffen299
21.2Untersuchung der elektrischen Aufladung von Personen beim ­Begehen von Bodenbelägen299
21.3Elektrische Messverfahren zur Feuchte- und Gefügeuntersuchung299
21.4Impedanzspektroskopie301
22Bestimmung optischer Kenngrößen von Baustoffen302
23Temperaturmessung303
23.1Allgemeines303
23.2Temperaturmessung über die Ausdehnung von Flüssigkeiten – Flüssigkeitsthermometer303
23.3Widerstandsthermometer303
23.4Thermoelemente303
23.5Strahlungsthermometer303
23.6Messung von Temperaturprofilen entlang sehr langer ­Messstrecken304
23.7Weitere Temperaturmessverfahren304
24Feuchtemessung305
24.1Allgemeines305
24.2Gravimetrisches Referenzverfahren zur Feuchtemessung (Darren)305
24.3CM-Methode307
24.4Elektrische Widerstandsmessung307
24.5Kapazitive Feuchtemessung308
24.6Mikrowellenverfahren zur Feuchtemessung308
24.7Feuchtemessung mittels Kernspinresonanz (NMR) und ­Kernspintomographie309
24.8Neutronen-Radiometrie und Neutronenaktivierungsanalyse309
24.9Schwächung von Gammastrahlung310
24.10Nutzung der Wärmeleitfähigkeit zur Feuchtigkeitsmessung310
24.11Thermographie und Infrarot-Reflektometrie310
24.12Karl-Fischer Titration (KFT)310
24.13Messung der relativen Luftfeuchte311
24.13.1Allgemeines311
24.13.2Mechanische Hygrometer311
24.13.3Kapazitive Messsysteme311
24.13.4Faseroptische Feuchtesensoren311
24.14Bestimmung der Oberflächenfeuchte und der Wahrscheinlichkeit einer Betauung einer Oberfläche312
24.15Messung der Oberflächenfeuchte von Körnungen mit dichtem ­Gefüge nach Thaulow312
25Untersuchung von Wärme-, Feuchte- und Stofftransporteigenschaften313
25.1Allgemeines313
25.2Diffusion313
25.2.1Allgemeines313
25.2.2Gasdiffusion314
25.2.3Diffusion gelöster Teilchen316
25.3Kapillare Transportprozesse319
25.4Feuchtetransport in Polymeren322
25.5Strömungsprozesse von Flüssigkeiten und Gasen sowie ­Dichtigkeitsprüfung322
25.5.1Permeabilitätsuntersuchungen322
25.5.2Wasserundurchlässigkeitsprüfung (WU-Prüfung)324
25.5.3Untersuchung der Wasserundurchlässigkeit von Materialien zur ­Dacheindeckung und von Abdichtungsstoffen325
25.5.4Prüfung der Wasser- und Luftdichtigkeit von Rohrsystemen326
25.5.5Prüfung des Eindringens wassergefährdender Stoffe in Beton326
25.5.6Prüfung der Dichtigkeit von Dichtungen im Tunnelbau326
25.5.7Untersuchung der Wasserdichtheit injizierter Risse326
25.5.8Prüfung der Durchlässigkeit von Asphalt327
25.5.9Durchdringung von Textilien mit Wasser327
25.5.10Luftdurchlässigkeit von Bauteilen und Gebäuden327
25.5.11Leckageortung327
25.5.12Schlagregendichtigkeit von Fenstern, Türen und Vorhangfassaden sowie Widerstand gegen eindringendes Wasser bei Toren327
25.6Ermittlung der Trocknungsgeschwindigkeit von ­Hydrophobierungen und Imprägnierungen328
25.7Ermittlung der Eindringtiefe von Hydrophobierungen und ­Imprägnierungen328
25.8Wärmeleitfähigkeit, Wärmedurchlasswiderstand und ­Temperaturleitfähigkeit328
26Ermittlung von Speicherfunktionen und Kenngrößen der Feuchtespeicherung332
26.1Untersuchung der Feuchtespeicherfunktion332
26.2Ermittlung von weiteren Kenngrößen der Feuchtespeicherung333
26.2.1Allgemeines333
26.2.2Maximale freie Wasseraufnahme, Vakuum-Wasseraufnahme und ­maximale Wasseraufnahme334
26.2.3Technische Kenngrößen für die Wasseraufnahme335
26.2.4Durchfeuchtungsgrad, Feuchtezustand, Restsaugfähigkeit, praktischer Feuchtegehalt335
26.3Untersuchung der Speicherfunktion von gelösten Teilchen und von Gasen, außer Wasserdampf335
27Untersuchungen zum Brandverhalten336
27.1Allgemeines336
27.2Flammpunkt und Selbstentzündungstemperatur336
27.3Wärmekapazität336
27.4Baustoff-Brandversuche336
27.4.1Allgemeines336
27.4.2Messung der Verbrennungswärme, Brennwert und Heizwert336
27.4.3Prüfung der Nichtbrennbarkeit durch Erwärmung ohne Beflammung ­von außen337
27.4.4Prüfung der Entzündbarkeit durch Beflammung mit einer kleinen Flamme338
27.4.5Baustoff-Brandversuche mit großflächiger Beflammung339
27.4.6Flammenausbreitung auf Bodenbelägen341
27.4.7Gefügezusammenhalt von Gipsbauplatten bei hoher Temperatur341
27.5Prüfung des Feuerwiderstandes von Bauteilen342
28Untersuchung des schalltechnischen Verhaltens347
28.1Messung der Luftschalldämmung347
28.2Messung der Trittschalldämmung348
28.3Schallschutzprüfung an Armaturen349
28.4Kurzmessverfahren der Luft- und Trittschalldämmung sowie des Schalls haustechnischer Anlagen350
28.5Messung der Nachhallzeit, Bestimmung der äquivalenten ­Absorptionsfläche und des Schallabsorptionsgrades351
28.6Weitere Schallschutzprüfungen352
29Dauerhaftigkeitsuntersuchungen ohne direkte Schädigung durch Organismen353
29.1Frost- und Frost-/Tausalz-Prüfverfahren sowie Prüfungen der ­Temperaturwechselbeständigkeit353
29.1.1Allgemeines353
29.1.2Frost- und Frost-/Tausalz-Prüfung von Gesteinskörnung353
29.1.3Frost- und Frost-/Tausalz-Prüfung von Beton354
29.1.4Frostprüfung von künstlichen Steinen, Mauerwerk und anderen ­Bauteilen355
29.1.5Frost- und Frost-/Tausalz-Prüfung von Naturstein und Wasserbausteinen356
29.1.6Prüfung des Verhaltens von Wärmedämmstoffen bei Frost-Tau-­Wechselbeanspruchung357
29.1.7Frost- und Frost-/Tausalz-Prüfung sowie Prüfung der Temperaturwechselbeständigkeit von Beschichtungen, Hydrophobierungen und Mörteln357
29.1.8Prüfung der Temperaturwechselbeständigkeit von ­Fugendichtungsbändern358
29.1.9Prüfung der Temperaturwechselbeständigkeit von keramischen Fliesen und Platten und künstlichen Steinen358
29.1.10Prüfung des Widerstandes von Naturstein gegenüber Wärmeschock358
29.1.11Prüfung der Temperaturwechselbeständigkeit von Rohrverbindungen358
29.2Raumbeständigkeitsprüfungen358
29.2.1Allgemeines358
29.2.2Prüfung der Raumbeständigkeit von Bindemitteln, Stahlwerksschlacken und mit Bindemitteln behandeltem Boden358
29.2.3Prüfung der Raumbeständigkeit von Gesteinskörnung359
29.2.4Prüfung von keramischen Baustoffen auf treibende Einschlüsse359
29.3Prüfungen im Zusammenhang mit Alkalireaktion360
29.3.1Allgemeines360
29.3.2Prüfungen zur Beurteilung von Gesteinskörnungen360
29.3.3Performance-Prüfungen zur Untersuchung von Betonrezepturen362
29.3.4Prüfungen an geschädigten Bauwerken363
29.4Prüfung der Dauerhaftigkeit im Kontakt mit chemisch angreifenden Lösungen und Gasen364
29.4.1Allgemeines364
29.4.2Säureprüfung nach der Hamburger Sielbau-Richtlinie, GSTT Informationen Nr..18 und DWA Merkblatt M-143-17367
29.4.3Prüfungen der äquivalenten Leistungsfähigkeit im Falle eines ­Säureangriffs368
29.4.4Dauerhaftigkeitsprüfungen nach DIN EN 13529368
29.4.5Beständigkeitsprüfungen nach Zulassungsgrundsätzen des DIBt368
29.4.6Prüfung der Beständigkeit von Beschichtungsstoffen nach DIN EN ISO 2812369
29.4.7Prüfung der Beständigkeit von Kunststoffen in Lösungen369
29.4.8DECHEMA-Richtlinie zur chemischen Beständigkeit von Beschichtungs-, Verlege- und Verfugmassen369
29.4.9Verfahren zur Prüfung des Sulfatwiderstandes von Zementen, Mörteln und Betonen369
29.4.10Prüfung der chemischen Beständigkeit von keramischen Baustoffen370
29.4.11Prüfung des Widerstandes von Asphalt gegenüber chemischen ­Auftaumitteln371
29.4.12Prüfung der Treibstoffbeständigkeit von Asphalt371
29.4.13Weitere Verfahren zur Prüfung der chemischen Beständigkeit371
29.5Prüfung der Beständigkeit gegen Verschmutzung371
29.6Prüfungen zur Verträglichkeit von Baustoffen untereinander372
29.6.1Allgemeines372
29.6.2Prüfung des Alkaliwiderstandes von Glasfasern372
29.6.3Prüfung der Alkalibeständigkeit von Rissfüllstoffen372
29.6.4Prüfung der Alkalibeständigkeit von Farbpigmenten372
29.6.5Prüfung der Verträglichkeit von Putzen und Mauerwerk372
29.6.6Prüfung der Verträglichkeit von Beschichtungen und Beton372
29.6.7Prüfung der Verträglichkeit von Kunststoffen und Rissfüllstoffen372
29.6.8Prüfung der Verträglichkeit von Dichtstoffen mit ­Beschichtungssystemen und anderen Baustoffen373
29.6.9Prüfung des Verhaltens von polymeren Baustoffen bei Kontakt mit ­Bitumen373
29.6.10Prüfung der Beständigkeit von Hydrophobierungen auf ­Betonuntergründen373
29.7Prüfung der Kondenswasserbeständigkeit und der Säurebeständigkeit von beschichtetem Glas, Neutralsalz-Sprühversuch374
29.8Bestimmung der Beständigkeit von Naturstein gegenüber ­Salzsprühnebel374
29.9Bestimmung der Beständigkeit von Naturstein gegenüber SO2374
29.10Prüfung des Widerstandes von Naturstein gegen Salzkristallisation374
29.11Prüfung auf Sonnenbrenner Basalt374
29.12Prüfung des Widerstandes gegen Glasurrisse374
29.13Prüfungen von Hochofenstückschlacke auf Dicalciumsilikat- und Eisenzerfall375
29.14Prüfung des Verfärbungspotentials von Bindemitteln und Mörteln375
29.15Prüfung der Warmwasserbeständigkeit, des Verhaltens bei ­Nass-Trocken-Lagerung und bei Wärme-Regen-Wechsel375
29.16Prüfung der Dauerhaftigkeit von Betonersatzsystemen bei ­Wasserwechselbeanspruchung375
29.17Prüfung der Zerfallsbeständigkeit eines Haufwerks bei Einlagerung in eine Flüssigkeit und der Erosionsbeständigkeit bei ­Durchströmung mit einer Flüssigkeit376
29.18Prüfung der Dauerhaftigkeit von Konstruktionsklebstoffen376
29.19Prüfung der Beständigkeit von Beschichtungsstoffen und ­Beurteilung von Schäden an Beschichtungen376
29.20Prüfung der Wetterbeständigkeit von Pigmenten377
29.21Freilandbewitterung von Kunststoffen377
29.22Beanspruchung durch sichtbares Licht und UV-Strahlung sowie ggf. weiteren Faktoren377
29.23Künstliche Alterung von Bitumen-, Kunststoff- und ­Elastomerbahnen378
29.24Prüfung der Alterung von Asphalt (SATS-Prüfung)378
29.25Dekontaminierbarkeit378
29.26Prüfungen im Zusammenhang mit der Korrosion von ­Stahlbetonbewehrung378
29.26.1Messung der Carbonatisierungstiefe von Beton378
29.26.2Messung des Carbonatisierungswiderstandes379
29.26.3Analyse von Chloridprofilen im Beton und Untersuchung des ­Eindringens von Chloriden in Beton379
29.26.4Beurteilung von Rissbreiten und Betonüberdeckungsmessungen379
29.26.5Prüfung von Beschichtungen zum Korrosionsschutz von Bewehrung380
29.26.6Korrosions-Stellvertretersensorik380
29.26.7Elektrochemische Korrosionsmessverfahren am Bauwerk381
29.26.8Laborprüfung des Korrosionsverhaltens von Stahl in Beton383
29.27Korrosionsprüfungen für metallische Baustoffe384
30Untersuchungen zum Befall und zur Schädigung von Baustoffen und Bauteilen durch Organismen386
30.1Befall von Holz durch holzzerstörende Pilze und Insekten386
30.2Beständigkeit von Beschichtungsstoffen gegen Pilz- und ­Algenbefall386
30.3Wirksamkeit von Holzschutzmitteln gegen Schädlinge386
30.4Untersuchungen im Zusammenhang mit Schimmelpilzbildung386
30.5Prüfung des Verhaltens von Kunststoffen in Kontakt mit biologisch aktiven Stoffen387
30.6Prüfung des Widerstandes von Baustoffen gegen Wurzeln387
31Rechnerische Simulationen388
31.1Allgemeines388
31.2Dauerhaftigkeitssimulation389
32Erstellen eines Untersuchungsberichtes oder Gutachtens393
33Informationsquellen über Materialeigenschaften394
33.1Allgemeines394
33.2Literatur Baustoffe allgemein394
33.3Literatur Straßenbaustoffe394
33.4Literatur Bauchemie395
33.5Literatur Bauphysik395
33.6Literatur Beton und Zement395
33.7Literatur Zusatzmittel395
33.8Literatur Gipsbaustoffe395
33.9Literatur keramische Baustoffe und Mauerwerk395
33.10Literatur Mineralien und Naturstein396
33.11Literatur Glas396
33.12Literatur Instandsetzungsbaustoffe, Polymere, Polymer­dispersionen, Anstrichstoffe, Beschichtungen, Kleber, ­bituminöse Baustoffe, Dichtstoffe396
33.13Literatur Metalle und Korrosion396
33.14Literatur allgemein397
34Literatur zu Prüfverfahren, soweit nicht in den jeweiligen Kapiteln aufgeführt398
35Wichtige Lieferanten von Baustoffprüfgeräten399
36Verzeichnisse400
36.1Verzeichnis der Prüfvorschriften geordnet nach Baustoffen bzw. Themenbereichen400
36.2Verzeichnis von Prüfvorschriften, alphanumerisch geordnet, gleichzeitig Literaturverzeichnis für die Prüfvorschriften439
36.3Allgemeines Stichwortverzeichnis507

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