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Pr├╝fung von Betonstahl nach EN ISO 15630-1 / ASTM E488 / BS 4449

Die Pr├╝fung von Betonstahl nach ISO 15630-1 erfolgt im Zugversuch, Biegeversuch und R├╝ckbiegeversuch sowie im Dauerschwingversuch.

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Pr├╝fung von Bewehrungsst├Ąben / Armierungsstahl

Die Verwendung von Betonstahl macht Beton zu Stahlbeton

Weil Beton zwar sehr druckbest├Ąndig aber weniger zugbelastbar ist, wird er mit in ihm eingebettetem Stahl, dem Betonstahl, verst├Ąrkt. Betonstahl wird unterschieden in

  • Bewehrungsst├Ąbe, Bewehrungswalzdraht, Bewehrungsdraht
  • Geschwei├čte Matten, Gittertr├Ąger

Bewehrungsst├Ąbe sind Stahlerzeugnisse mit kreisf├Ârmigem oder nahezu kreisf├Ârmigem Querschnitt, welche zur Bewehrung (Verst├Ąrkung) von Beton geeignet sind. Pr├╝fverfahren f├╝r Bewehrungsst├Ąbe, Bewehrungswalzdr├Ąhte und Bewehrungsdr├Ąhte werden in der Norm ISO 15630-1 beschrieben.

Die kleineren Durchmesser werden zu Matten oder Gittertr├Ągern verarbeitet bevor sie vor Ort mit Beton vergossen werden. Pr├╝fverfahren f├╝r diese Erzeugnisse werden in der Norm ISO 15630-2 beschrieben.

Ein typisches Merkmal von Betonstahl sind Rippen, welche aufgerollt oder aufgewalzt werden und zur Verbesserung des Verbunds zwischen Beton und Stahl dienen. 

Probenvorgaben der ISO 15630-1

Betonstahl wird aus einem Langerzeugnis hergestellt und wird je nach Herstellungsnorm in seiner Oberfl├Ąchenform unterschiedlich ausgef├╝hrt.

Die Probe hat ├╝ber ihre L├Ąnge einen gleichbleibenden Querschnitt. Au├čerdem muss die Probe eine gerade Form ohne Kr├╝mmung aufweisen. Proben mit Kr├╝mmung m├╝ssen vor der Pr├╝fung gerichtet werden.

F├╝r den Zugversuch ist der Querschnitt der Probe von Bedeutung. Zur Ermittlung des Querschnitts wird die Probe in der L├Ąnge gemessen und gewogen. Daraus wird dann mathematisch der Querschnitt berechnet.

Zugversuch an Betonstahl

Die Ermittlung von physikalischen Kennwerten im klassischen Zugversuch ist nach wie vor die am h├Ąufigsten durchgef├╝hrte Pr├╝fung an Betonstahl. Der Zugversuch wird nach ISO 6892-1 durchgef├╝hrt.

Die Dehnungsmessung kann ber├╝hrungslos (Bild links + Mitte mit videoXtens) oder ber├╝hrend (Bild rechts mit makroXtens) erfolgen.

Anpassungen der ISO 15630-1

  • Zur Berechnung der oberen Streckgrenze ReH, der Dehngrenze Rp0,2 und der Zugfestigkeit Rm ist die Nennquerschnittsfl├Ąche zu verwenden
  • Die Anfangsmessl├Ąnge entspricht dem f├╝nffachen Nenndurchmesser (d), wenn nicht anderweitig in einer Herstellernorm vorgegeben
  • Bei Verwendung eines Extensometers muss die prozentuale Gesamtdehnung bei H├Âchstkraft Agt vor Abfallen der Zugkraft > 0,2% des H├Âchstwertes betragen 

Die wichtigsten Kennwerte

  • Zugfestigkeit Rm [MPa]
  • Streckgrenze Re [MPa]
  • Streckgrenzenverh├Ąltnis Zugfestigkeit Rm zu Streckgrenze Re
  • Verh├Ąltnis der Streckgrenze zur Nenn-Streckgrenze Re, ist / Re, nenn
  • Gesamtdehnung bei H├Âchstlast Agt [%]
  • F├╝r die Berechnung der Festigkeitseigenschaften ist die Nennquerschnittsfl├Ąche zu verwenden, sofern dies nicht in der betreffenden Erzeugnisnorm anders definiert ist (siehe ISO 15630).

Ein Versuch ist ung├╝ltig

  • Bei einer Abweichung der Steigung der Messkurve >10% vom theoretischen Wert des Elastizit├Ątsmoduls
  • Bei Bruch innerhalb der Probenhalter +20 mm oder d (der gr├Â├čere Wert gilt) Abstand zu den Probenhaltern.

Zugversuch an Betonstahl nach nach ISO 15630-1

Zugversuche an Betonstahl mit einer Material-Pr├╝fmaschine 1.600 kN und optischer Dehnungsmessung mit dem videoXtens.

Biegeversuch / R├╝ckbiegeversuch an Betonstahl

Im 3-Punkt Biegeversuch sowie im R├╝ckbiegeversuch soll die Eignung zur Biegung des Betonstahls ermittelt werden.

Beim Biegeversuch nach EN ISO 15630-1 wird der Betonstahl um einen vorgegebenen Winkel (meist 90┬░) gebogen. Der Durchmesser der Finne, sowie der Auflager und der Abstand der Auflager ist ├╝blicherweise in der Produkt-Norm vorgegeben und wird abh├Ąngig vom Nenndurchmesser des Betonstahles gew├Ąhlt.

Nun erfolgt der R├╝ckbiegeversuch bei dem die Probe in die Ausgangslage zur├╝ckgebogen wird. Bei dieser Pr├╝fung werden Gleitschuhe verwendet, die bei Druckbelastung seitlich weggleiten. Die Pr├╝fung ist erfolgreich wenn die Probe keinen Bruch oder Risse aufweist. Die Begutachtung erfolgt visuell.

Der Biegeversuch wird bei Raumtemperatur durchgef├╝hrt. Eine Durchf├╝hrung der Pr├╝fung in einem erweiterten Temperaturbereich ist m├Âglich und bedarf der Absprache der betreffenden Parteien. 

Erm├╝dungsversuche an Betonstahl nach EN ISO 15630-1

  • Betonst├Ąhle m├╝ssen nach Norm eine bestimmte Betriebsfestigkeit aufweisen, die nachgewiesen werden muss.
  • Diese Schwingfestigkeitsversuche werden am schnellsten und wirtschaftlichsten mit Resonanzpulsatoren durchgef├╝hrt. ZwickRoell bietet mit seinen Hochfrequenzpulsatoren (Vibrophore) eine optimale L├Âsung f├╝r diese Anwendung bis 600 kN.
  • Die Proben k├Ânnen einen Durchmesser bis zu 36 mm haben, ab 14 mm m├╝ssen sie vergossen werden, hierf├╝r gibt es eine Vergie├čvorrichtung.

Automatisierte Zugversuche an Betonstahl

Betonstahl wird in gro├čen Mengen hergestellt und muss dauerhaft zur Produktions├╝berwachung gepr├╝ft werden. ZwickRoell hat Automatisierungssysteme zur Pr├╝fung entwickelt, bei denen die Proben, von Stangenmaterial abgel├Ąngt, aus Matten und Gittertr├Ągern herausgetrennt, manuell in Magazine gef├╝llt und dann aber vollautomatisch gepr├╝ft werden. Auch ein Verfahren zur k├╝nstlichen Alterung bei 100 ┬░C kann in ein solches Pr├╝fsystem integriert werden. Dabei werden die Querschnitte normgerecht automatisch mit hoher Genauigkeit bestimmt und die Proben je nach Pr├╝fergebnis optional auch f├╝r eine sp├Ątere visuelle Kontrolle sortiert.

  • Kundenspezifische Gesamtl├Âsungen
  • Integration aller relevanten Pr├╝fungen
  • Hohe Verf├╝gbarkeit
  • Hilfreiche Optionen f├╝r die Weiterleitung von St├Ârungsmeldungen

Weitere Pr├╝fverfahren nach ISO 15630

Geschwei├čte Matten / Gittertr├Ąger ISO 15630-2

Die Pr├╝fung von geschwei├čten Matten und Gittertr├Ągern nach ISO 15630-2 erfolgt im Zugversuch, Biegeversuch und Knotenscherversuch sowie im Dauerschwingversuch.
zu Geschwei├čte Matten / Gittertr├Ąger ISO 15630-2

Spannlitzen ISO 15630-3, ASTM A416, ASTM A1061

Bei der statischen Zugpr├╝fung nach ISO 15630-3 und ASTM A416 wird eine Spannlitze aus 3, 7 oder mehr gewundenen Einzeldr├Ąhten gedehnt bis sie rei├čt.
zu Spannlitzen ISO 15630-3, ASTM A416, ASTM A1061

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Passende Produkte f├╝r Versuche nach ISO 15630-1

F├╝r Versuche an Betonstahl kommen elektromechanische Pr├╝fmaschinen bis 2.500 kN zum Einsatz. 

F├╝r Zugversuche k├Ânnen sowohl hydraulische Probenhalter (bis 2.500 kN) als auch Keilprobenhalter (bis 600 kN) zum Einsatz kommen.

F├╝r die Durchf├╝hrung von Biegeversuchen werden Biegetische verwendet, welche mit unterschiedlichen Finnen und Auflagern best├╝ckt und ├╝ber Adapterplatten auf die Probenhalter montiert werden. 

Die Dehnungsmessung kann ber├╝hrend mit einem makroXtens als auch ber├╝hrungslos mit einem optischen Extensometer videoXtens erfolgen. Bei der ber├╝hrungslosen Dehnungsmessung dient die Obenfl├Ąchenstruktur der Betonstahlrippen als Messmarke, die automatisch vom Extensometer videoXtens ermittelt wird.  

Mit dem Re Run Verfahren besteht bei Zugversuchen die M├Âglichkeit innerhalb der freien Einspannl├Ąnge Le Dehnungen nachtr├Ąglich zu ermitteln. Das hat den Vorteil, dass beim Probenbruch au├čerhalb einer Messl├Ąnge Le, die Probe nicht ung├╝ltig ist. Innerhalb einer neu gesetzten Messl├Ąnge kann die Dehnung neu berechnet werden. Probenbr├╝che au├čerhalb des Messbereiches Le k├Ânnen somit ausgeschlossen werden.

Interessante Kundenprojekte zur Pr├╝fung von Betonstahl nach ISO 15630-1 und ASTM E488

Zugpr├╝fmaschine f├╝r gro├če Pr├╝fkr├Ąfte ab 330 kN Z330E, Z400E, Z600E, Z1000E, Z1200E, Z1600E, Z2000E, Z2500E
Branchen
  • Metall
  • Composites
  • Textilien
Pr├╝fkraft
  • 330 - 2.500 kN
Versuchsart
  • Zug
  • Druck
  • Biege
  • Scherzug
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