Hauptmenü öffnen

Druckfestigkeit

Widerstandsfähigkeit eines Werkstoffs bei der Einwirkung von Druckkräften

Als Druckfestigkeit wird die Widerstandsfähigkeit eines Werkstoffs oder auch Baustoffes bei der Einwirkung von Druckkräften bezeichnet.

Die Druckfestigkeit ist der Quotient aus Bruchlast und Querschnittsfläche A eines Prüfkörpers. Sie wird normalerweise ausgedrückt als Kraft pro Fläche (in N/mm²), hat also die Einheit einer mechanischen Spannung. Ist die anliegende Druckspannung größer als die Druckfestigkeit eines Körpers, so wird er zerstört.

Die meisten Materialien unterscheiden sich in ihrer Druck- und Zugfestigkeit, z. B. Gesteine oder Gusseisen. Ein Beispiel für ein Material, das bei fehlender Begrenzung der Querdehnung ausschließlich Druckkräfte, aber keine Zugkräfte aufnehmen kann, ist Sand.

Die Druckfestigkeit wird im Labor geprüft, die Prüfverfahren sind in Normen festgelegt (DIN, ÖNORM). Je nach Art und Durchführung der Druckversuche unterscheidet man:

  • einaxiale Druckfestigkeit (der Prüfkörper kann in beiden seitlichen Richtungen ausweichen)
  • zweiaxiale Druckfestigkeit (die Verformung wird in einer der beiden seitlichen Richtungen verhindert)
  • dreiaxiale Druckfestigkeit (die Verformung wird in beiden seitlichen Richtungen verhindert).

Die Druckfestigkeit wächst in dieser Reihenfolge an.

Die Druckfestigkeit kann auch richtungsabhängig sein, z. B. in

AnwendungenBearbeiten

Die Erforschung der Tiefsee beispielsweise muss bei allen verwendeten Materialien die extremen Druckverhältnisse berücksichtigen. Hier ist die Fließgrenze der Materialien relevant. Dabei zeichnen sich insbesondere Titan und Glas aus.

Typische WerteBearbeiten

Material[1] Rs [MPa oder N/mm2]
Knochen 150
Hartstoffestrich 65 65
Epoxidharze 60 – 75
Eis (0 °C) 3
Styropor ~1
Keramische und mineralische Stoffe
Beton 20 – 80
(Dünnbett-)Mörtel 15 – 30
historische Mörtel mit hydraulischem Bindemittel 5 – 40
Porzellan 500
Stahlbeton B 25/ 35 25/ 35
Steinzeugfliesen 250 – 300
Steinzeug- und Spaltplatten 180 – 250
Zementestrich ZE 12/ 20/ 30 12/ 20/ 30
Zementmörtel MG III 10 – 20

Die Druckfestigkeiten von opus caementicium werden je nach Bauteil- bzw. Verwendungsart und davon abhängiger Sorgfalt beim Einbau mit Werten von 5 bis 40 N/mm² angegeben. Die Rohdichte liegt mit Werten von ca. 1,53 bis 2,59 kg/dm³ für luftgetrocknete Proben im Bereich heutigen Betons (2,0 bis 2,4 kg/dm³). Dagegen weist opus caementicium jedoch mit etwa 20,2 bis 54,6 Vol.-% im Gegensatz zu 10 bis 15 Vol.-% ein deutlich höheres Wasseraufnahmevermögen als heutiger Beton auf.

Siehe auchBearbeiten

LiteraturBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Werte für Steinzeugfliesen, Steinzeug- und Spaltplatten, Hartstoffestrich, Epoxidharze, Beton, Stahlbeton, Dünnbettmörtel, Zementestrich und Zementmörtel aus: "Technische Informationen" aus der Preisliste 2002 der "Deutschen Steinzeug" bzw. "AgrobBuchtal" Keramik, Seite 229