EN 12390 Prüfung von Festbeton

Die europäische Norm „EN 12390 Prüfung von Festbeton“ besteht aus den folgenden, unter gleichem Titel veröffentlichten Unterabschnitten:

• EN 12390-1 Teil 1: Form, Maße und sonstige Anforderungen an Probekörper und Formen beschreibt Form, Maße und Toleranzen für Probekörper aus Betonguss in Form von Würfeln, Zylindern und Prismen sowie die zu ihrer Herstellung erforderlichen Formen. Die in dieser Norm festgelegten Toleranzen basieren auf den Anforderungen für Festigkeitsprüfungen, können aber auch auf Prüfungen anderer Eigenschaften angewendet werden.

Für die Zwecke dieser Norm gelten zusätzlich zu den in EN ISO 1101 angegebenen Begriffen und Definitionen die folgenden Definitionen:

• Die häufig verwendete Beschreibung der Stichprobengröße ist die Nominalgröße.
• Die angegebene Größe ist die Probengröße in Millimetern, die aus dem vom Anwender dieser Norm zugelassenen Bereich der Nenngrößen ausgewählt und angegeben wird.

Die Probenentnahme für die Prüfung erfolgt gemäß EN 12350-1. Die Probe muss vor dem Befüllen der Formen mit einem Recyclingbehälter oder einer Schale und einem Rührwerk erneut gemischt werden. Werden Proben außerhalb des Probenahmeorts hergestellt, können diese zum Produktionsstandort transportiert werden, sofern die Probe dehydriert und wieder mischbar bleibt.

• Die Norm „EN 12390-3 Teil 3: Druckfestigkeit von Probekörpern“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Druckfestigkeit von Festbetonprobekörpern. Bei der Prüfung werden die Probekörper üblicherweise in einer Druckprüfmaschine gemäß EN 12390-4 bis zum Bruch belastet. Die maximal auf den Probekörper einwirkende Last wird aufgezeichnet und daraus die Druckfestigkeit des Betons berechnet.
• Die Norm „EN 12390-4 Teil 4: Druckfestigkeit – Anforderungen an Prüfmaschinen“ legt die Leistungsanforderungen an Druckprüfmaschinen zur Messung der Druckfestigkeit von Beton fest. Diese Norm wird aus folgenden Gründen als wichtig erachtet:
  • Liefert zuverlässige und wiederholbare Druckfestigkeitstestergebnisse.
  • Hilft, Fehler zu vermeiden, die durch eine Fehlausrichtung der Maschine, eine schlechte Kalibrierung oder eine falsche Beladung verursacht werden.
  • Unterstützt die Einhaltung von Bauvorschriften und die Qualitätssicherung bei Bauprojekten.
  • Es erhöht die Sicherheit und Leistung von Betonkonstruktionen, indem es die richtige Festigkeitsklassifizierung gewährleistet.
• Die Norm „EN 12390-5 Teil 5: Biegefestigkeit von Probekörpern“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Biegefestigkeit von Festbetonproben. Bei der Prüfung werden prismatische Probekörper durch Aufbringen einer Last über obere und untere Zylinder einem Biegemoment ausgesetzt. Die maximal widerstandene Last wird aufgezeichnet und die Biegefestigkeit berechnet.
• Die Norm „EN 12390-6 Teil 6: Zugfestigkeit von Probekörpern“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Zugfestigkeit von Probekörpern aus Festbeton. Als Referenzprobekörper dienen geformte zylindrische Probekörper. Kerne mit einem Mindestdurchmesser von 75 mm, die den Anforderungen der EN 12504-1 entsprechen, können mit diesem Verfahren geprüft werden. Die Verwendung von kubischen oder prismatischen Probekörpern wird im Anhang der Norm (Anhang A) behandelt. Im Prinzip wird ein zylindrischer Probekörper einer Druckkraft ausgesetzt, die auf einen schmalen Bereich entlang seiner Länge ausgeübt wird. Die resultierende orthogonale Zugkraft führt zum Zugversagen des Probekörpers.
• Die Norm „EN 12390-7 Teil 7: Rohdichte von Festbeton“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Rohdichte von Festbeton. Dieses Verfahren ist für Leicht-, Normal- und Schwerbeton gültig. Es unterscheidet Festbeton, wenn:
  • Wie erhalten
  • Mit Wasser gesättigt
  • Ofengetrocknet

Von der erhärteten Betonprobe werden Masse und Volumen ermittelt und die Dichte berechnet.

• Die Norm „EN 12390-8 Teil 8: Wassereindringtiefe unter Druck“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Wassereindringtiefe unter Druck in mit Wasser ausgehärteten Beton. Die Prüfung erfolgt im Wesentlichen durch Aufbringen von Wasser unter Druck auf die Oberfläche des ausgehärteten Betons. Anschließend wird die Probe geteilt und die Eindringtiefe der Wasserfront gemessen.
• Die Norm „EN 12390-9 Teil 9: Frost-Tausalz-Widerstand – Abblättern“ beschreibt die Prüfung von Beton auf Frost-Tausalz-Widerstand mit Wasser und Natriumchloridlösung. Mit dieser Methode können neue Komponenten oder neue Betonzusammensetzungen mit Komponenten oder Betonzusammensetzungen verglichen werden, die sich in der lokalen Umgebung als ausreichend erwiesen haben, oder um Prüfergebnisse anhand eines absoluten Zahlenwerts basierend auf lokaler Erfahrung zu bewerten.

Die Extrapolation von Testergebnissen zur Bewertung unterschiedlicher Betone, d. h. neuer Komponenten oder neuer Betonzusammensetzungen, erfordert das Urteil eines Experten.

In manchen Fällen sind die Prüfverfahren möglicherweise nicht für die Prüfung von Spezialbetonen wie hochfestem Beton oder wasserdurchlässigem Beton geeignet. In diesen Fällen sind die Ergebnisse mit Vorsicht zu interpretieren. Darüber hinaus sind die Prüfverfahren dieser Norm möglicherweise nicht in der Lage, Gesteinskörnungen zu identifizieren, die gelegentlicher Beanspruchung ausgesetzt sind.

Es gibt keine gesicherte Korrelation zwischen den Ergebnissen der drei Testmethoden. Alle Tests identifizieren eindeutig schlechtes und gutes Verhalten, unterscheiden sich jedoch in der Bewertung von Grenzverhalten. Die Anwendung unterschiedlicher Akzeptanzgrenzen auf die Testergebnisse ermöglicht die Bewertung unterschiedlicher Expositionsschweregrade.

Während der Prüfung werden aus Betonproben geschnittene Plattenproben einem Frost-Tau-Beanspruchungsprozess in Gegenwart einer 3 mm dicken Schicht aus deionisiertem Wasser oder einer 3-prozentigen Natriumchloridlösung ausgesetzt. Die Frost-Tau-Beständigkeit wird durch Messung der Masse beurteilt, die nach 56 Frost-Tau-Wechseln von der Testoberfläche abgetragen wird.

• Die Norm „EN 12390-10 Teil 10: Bestimmung des Karbonatisierungswiderstands von Beton gegenüber atmosphärischem Kohlendioxid“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Karbonatisierungsrate von Beton. Diese Norm beinhaltet ein Verfahren unter Verwendung einer standardisierten Klimakammer und der Platzierung von Proben in einem natürlichen Expositionsbereich, der vor direktem Regen geschützt ist. Das standardisierte Klimakammerverfahren ist das Referenzverfahren. Diese Verfahren sind für die Erstprüfung von Beton anwendbar, nicht jedoch für die werkseigene Produktionskontrolle.

Während der Prüfung werden Balkenpaare (oder zwei Würfel pro Prüfalter) aus derselben Betoncharge in einem klimatisierten Raum oder einem natürlichen Expositionsbereich wie hier angegeben gelagert. Nach den festgelegten Expositionszeiten wird ein etwa 50 mm dickes Stück des Balkens jedes Prüfalters abgebrochen und auf Karbonatisierungstiefe geprüft. Falls Würfel verwendet werden, werden diese in zwei Hälften gebrochen und die Hälfte jedes Würfels wird zur Messung der Karbonatisierungstiefe verwendet, die andere Hälfte wird entsorgt. Die Karbonatisierungstiefe wird an drei Punkten auf jeder Seite jedes Balkens oder Würfels gemessen, was insgesamt 12 Messungen pro Probe und insgesamt 24 Messungen für zwei Proben ergibt. Die durchschnittliche Karbonatisierungstiefe aller Messungen wird berechnet. Die verbleibenden Balken werden zur Prüfung in anderen vordefinierten Altersstufen in den klimatisierten Raum zurückgebracht. Die Karbonatisierungsrate wird anhand von mindestens drei Messreihen nach 3 Monaten, 6 Monaten und 1 Jahr ermittelt.

• Die Norm „EN 12390-11 Teil 11: Bestimmung des Chloridwiderstands von Beton, unidirektionale Diffusion“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der unidirektionalen, instationären Chloriddiffusion und der Oberflächenkonzentration in konditionierten Proben von Festbeton. Das Prüfverfahren ermöglicht die Bestimmung der Chloridpenetration in einem bestimmten Alter, beispielsweise zur Einstufung der Betonqualität durch Vergleichsprüfungen. Da der Widerstand gegen Chloridpenetration alterungsabhängig ist, einschließlich der Auswirkungen der fortgesetzten Hydratation, kann sich die Einstufung mit zunehmendem Alter ändern. Das Prüfverfahren ist nicht anwendbar auf Beton mit Oberflächenbehandlungen wie Silanen und möglicherweise nicht auf faserhaltigen Beton.
• Die Norm „EN 12390-12 Teil 12: Bestimmung des Karbonatisierungswiderstands von Beton – Beschleunigtes Karbonatisierungsverfahren“ beschreibt ein Verfahren zur quantitativen Bestimmung des Karbonatisierungswiderstands von Beton unter Prüfbedingungen, die die Karbonatisierungsgeschwindigkeit erhöhen. Nach einer Vorkonditionierungsphase wird die Prüfung unter kontrollierten Expositionsbedingungen mit erhöhten Kohlendioxidwerten durchgeführt. Die Prüfung unter Referenzbedingungen dauert mindestens 112 Tage, wobei die Proben vor dem Aushärten mindestens 28 Tage alt sind, die Vorkonditionierungsphase mindestens 14 Tage beträgt und die Probe 70 Tage lang erhöhten Kohlendioxidwerten ausgesetzt ist. Dieses Verfahren ist kein Verfahren zur Bestimmung der Karbonatisierungstiefe in bestehenden Betonkonstruktionen.
• Die Norm „EN 12390-13 Teil 13: Bestimmung des Schub-Elastizitätsmoduls unter Druck“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung des Sekanten-Elastizitätsmoduls unter Druck von erhärtetem Beton, der in ein Bauwerk gegossen oder aus diesem entfernt werden kann. Das Prüfverfahren ermöglicht die Bestimmung von zwei Sekanten-Elastizitätsmodulen: dem Anfangsmodul, gemessen bei der ersten Belastung, und dem stabilisierten Modul, gemessen nach drei Belastungszyklen.

Diese Norm umfasst zwei verschiedene Prüfmethoden. Methode A dient zur Bestimmung des Anfangsmoduls und des stabilisierten Moduls, Methode B dient nur zur Bestimmung des stabilisierten Moduls.

Im Prinzip wird ein Prüfkörper axial druckbelastet, Spannungen und Dehnungen werden aufgezeichnet und die Sekantensteigung der Spannungs-Dehnungs-Kurve bei der Erstbelastung (nur Methode A) und nach drei Belastungszyklen (Methoden A und B) bestimmt. Die Sekantensteigung wird als Sekanten-Elastizitätsmodul bei Druckbelastung bezeichnet. Prüfkörper können gegossen oder einer bestehenden Struktur entnommen werden.

• Die Norm „EN 12390-14 Teil 14: Halbadiabatisches Verfahren zur Bestimmung der von Beton während des Aushärtungsprozesses unter halbadiabatischen Bedingungen“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der von Beton während des Aushärtungsprozesses freigesetzten Wärme im Labor. Das Verfahren für Feldversuche ist in Anhang B enthalten. Der Versuch eignet sich für Proben, bei denen der angegebene Wert des gröbsten Zuschlagstoffanteils im Beton nicht größer als 32 mm ist. Adiabatische Thermodynamik beschreibt den Prozess, bei dem es weder zu einem Verlust noch zu einer Zunahme von Wärme oder Masse im Arbeitsfluid kommt.
• Die Norm „EN 12390-15 Teil 15: Adiabatisches Verfahren zur Bestimmung der während des Erhärtungsprozesses von Beton freigesetzten Wärme“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der von Beton während des Erhärtungsprozesses unter adiabatischen Bedingungen freigesetzten Wärme. Der Test eignet sich für Proben, bei denen der deklarierte Wert der tatsächlich im Beton verwendeten gröbsten Gesteinskörnung nicht größer als 32 mm ist.

Der Test ermittelt die Wärmemenge, die während des Aushärtungsprozesses unter adiabatischen Bedingungen in regelmäßigen Abständen unmittelbar nach dem Gießen der Probe vom Beton freigesetzt wird. Der Test wird mit einem adiabatischen Kalorimeter durchgeführt, das den Wärmeverlust der Betonprobe minimiert. Eine frisch gemischte Betonprobe wird in eine Form gegeben, die dann in das adiabatische Kalorimeter eingesetzt wird. Anschließend wird die Innentemperatur des ausgehärteten Betons gemessen.

Der Test ist für Beton geeignet, der alle in der Norm EN 206 festgelegten Zementarten enthält, mit Ausnahme von schnell abbindenden Zementen.

• Die Norm „EN 12390-16 Teil 16: Bestimmung des Schwindens von Beton“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung des Gesamtschwindens von Betonproben unter Trocknungsbedingungen. Schwindungen oder Längenänderungen, die innerhalb von 24 Stunden nach dem Trocknen auftreten und unter Belastung erhebliche Ausmaße oder Auswirkungen haben können, müssen möglicherweise mit einem zusätzlichen, nicht in dieser Norm enthaltenen Verfahren gemessen werden. Informationen zu einem vereinfachten Verfahren zur Bestimmung des autogenen Schwindens finden sich in Anhang A. Die Prüfung eignet sich für Proben, bei denen der angegebene Wert des gröbsten im Beton verwendeten Gesteinskörnungsanteils nicht größer als 32 mm ist.
• Die Norm „EN 12390-17 Teil 17: Bestimmung des Kriechens von Beton unter Druck“ beschreibt das Verfahren zur Bestimmung des Kriechens (Gesamtkriechen, Grundkriechen und Trocknungskriechen) von Prüfkörpern aus Festbeton unter konstanter Längsdruckbelastung. Dieses Verfahren eignet sich für Prüfkörper, bei denen der Nennwert der tatsächlich im Beton verwendeten gröbsten Gesteinskörnung nicht größer als 32 mm ist. Prüfkörper unterliegen grundsätzlich Längenänderungen, wenn sie unter konstanter Druckbelastung und bestimmten Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbedingungen belastet werden.
• Die Norm „EN 12390-18 Teil 18: Bestimmung des Chloridmigrationskoeffizienten“ beschreibt das Verfahren zur Bestimmung des instationären Chloridmigrationskoeffizienten von Festbetonproben eines bestimmten Alters. Das Prüfverfahren berücksichtigt keine zeitliche Wechselwirkung des Betons mit der Salzlösung. Das Prüfergebnis ist ein Indikator für die Dauerhaftigkeit des untersuchten Betons im Hinblick auf seinen Widerstand gegen das Eindringen von Chlorid.

Das Prüfverfahren ist nicht auf Betonproben mit Oberflächenbehandlungen wie Silanen anwendbar. Sind die Zuschlagstoffe oder andere eingebettete Elemente (wie Metallfasern oder leitfähige Partikel) elektrisch leitfähig, beeinflusst dies das Ausmaß der Chloridmigration. Dieser Umstand wird bei der Festlegung der Grenzwerte berücksichtigt. Ergeben die Zuschlagstoffe einen Unterschied in der Chloridmigration von mehr als einer halben Größenordnung (entweder höher oder niedriger), ist ein Vergleich der Chloridmigrationswerte zwischen Betonen nicht mehr möglich.

Im Prinzip wird eine Beton- oder Mörtelprobe zwischen eine chloridfreie und eine chloridhaltige alkalische Lösung gegeben und zwischen zwei äußeren Elektroden eine elektrische Spannung angelegt, um Chloridionen in die Betonprobe zu leiten. Nach einer festgelegten Zeit wird die Probe geteilt und die Eindringtiefe der freien Chloridionen mithilfe einer geeigneten Farbindikatorlösung bestimmt. Der Chloridmigrationskoeffizient wird anhand der gemessenen Eindringtiefe, der Höhe der angelegten Spannung und weiterer Parameter berechnet.

• Die Norm „EN 12390-19 Teil 19: Bestimmung des spezifischen elektrischen Widerstands“ beschreibt zwei Verfahren zur Messung des spezifischen elektrischen Widerstands von Beton unter wassergesättigten Bedingungen: das Referenzvolumenverfahren und das Oberflächenverfahren. Diese Norm beschreibt das Verfahren zur Kalibrierung des Oberflächenverfahrens mithilfe des Referenzvolumenverfahrens. Beide Verfahren liefern das gleiche Widerstandsergebnis, sofern die Grundsätze der aktuellen Norm eingehalten werden.

Das volumetrische Verfahren ist auf Gussproben oder Kerne anwendbar, während das Oberflächenverfahren für die Verwendung mit Gussproben, Kernen und auf Baustellen geeignet ist, obwohl nicht alle dieser Anwendungen in dieser Norm abgedeckt sind.

Dieses Verfahren ist auf den in den geltenden Normen abgedeckten Standardbeton anwendbar. Beton mit metallischen Bestandteilen oder porösen Zuschlagstoffen ist nicht Gegenstand des Verfahrens. Die Verwendung des spezifischen Widerstands zur Beurteilung des Korrosionspotenzials von Bewehrungen in bestehenden Bauwerken ist in dieser Norm nicht festgelegt. Die Verwendung des spezifischen Widerstands zur Prüfung von Bohrkernen aus bestehenden Bauwerken, die durch Sättigung mit Wasser vorbehandelt werden müssen, wird in dieser Norm nicht behandelt.

• Die Norm „EN 12390-20 Teil 20: Bestimmung der Porosität“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Porosität (offene Poren) von Festbeton an Probekörpern jeglicher Art (geformt, gesägt, gebohrt) und Form. Dieses Verfahren eignet sich für Probekörper, bei denen der Sollwert der tatsächlich im Beton verwendeten gröbsten Gesteinskörnung nicht größer als 40 mm ist. Das Prüfverfahren ist nicht anwendbar auf Beton mit Leichtzuschlagstoffen.

Unsere Organisation, die seit Jahren Unternehmen aller Branchen durch ein breites Spektrum an Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsaktivitäten unterstützt, verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm EN 12390 „Prüfung von Festbeton“ an.