BUCH III · KAPITEL 11

Physikalische und mechanische Eigenschaften des belgischen blauen Blausteins

Von der Dichte und Wasseraufnahme bis hin zu Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Frostbeständigkeit

Wie widerstandsfähig ist belgischer Blauer Hartstein? Wie viel Wasser nimmt der Stein auf und wie reagiert er auf Belastung, Abnutzung und Frost? Um Naturstein technisch zu bewerten, werden verschiedene physikalische und mechanische Eigenschaften nach standardisierten Prüfverfahren untersucht.

Den Stein vermessen und prüfen

Wie untersuchen wir die Eigenschaften von Naturstein?

In den Kapiteln 9 und 10 haben wir untersucht, woraus belgischer Blauer Hardstein besteht und wie der Stein im Inneren aufgebaut ist. Nun betrachten wir, wie sich dieser Naturstein physikalisch und mechanisch verhält.

Zu diesem Zweck werden repräsentative Probekörper unter kontrollierten Bedingungen untersucht. Auf diese Weise lassen sich Eigenschaften wie Rohdichte, Wasseraufnahme, Druckfestigkeit, Biegefestigkeit, Verschleißfestigkeit und Frostbeständigkeit bestimmen.

Diese Testergebnisse bilden eine wichtige technische Grundlage, um den Stein für verschiedene Anwendungsbereiche richtig einzuschätzen.

11.1

Wie untersuchen wir Naturstein?

Technische Eigenschaften werden nicht anhand des äußeren Erscheinungsbildes beurteilt. Naturstein wird nach festgelegten Prüfverfahren untersucht, damit die Ergebnisse reproduzierbar und untereinander vergleichbar sind. Dabei werden Proben vorbereitet und unter kontrollierten Bedingungen geprüft.

Untersuchung und technische Prüfung von belgischem blauem Blaustein
Abbildung 11.1 – Wie untersuchen wir Naturstein?
11.2

Raumgewicht und Dichte

Die Rohdichte gibt das Verhältnis zwischen der Masse eines Probekörpers und dem von ihm eingenommenen Volumen an. Sie sagt damit etwas über die Kompaktheit des Gesteins aus und hängt eng mit der mineralischen Zusammensetzung und der Porenstruktur zusammen.

Raumgewicht und Dichte von belgischem blauem Blaustein
Abbildung 11.2 – Volumengewicht und Dichte.
11.3

Wasseraufnahme und Sättigung

Wasser kann durch offene Poren in Naturstein eindringen. Die Wasseraufnahme gibt an, wie viel Wasser ein Stein unter festgelegten Bedingungen aufnehmen kann, und ist ein wichtiger Indikator für das Verhalten des Gesteins unter feuchten Bedingungen.

Wasseraufnahme und Sättigung von belgischem blauem Blaustein
Abbildung 11.3 – Wasseraufnahme und Sättigung.
11.4

Druckfestigkeit

Die Druckfestigkeit gibt an, welcher Druckbelastung der Stein standhalten kann, bevor er bricht. Bei Naturstein wird diese Eigenschaft durch die Belastung eines Prüfkörpers mit zunehmendem Druck ermittelt. Bei Naturstein erfolgt diese Prüfung gemäß EN 1926.

Druckfestigkeit von belgischem blauem Blaustein gemäß EN 1926
Abbildung 11.4 – Druckfestigkeit.
11.5

Biegefestigkeit

Bei einer Biegebelastung wird ein Bauteil nicht direkt zusammengedrückt, sondern durchgebogen. Die Biegefestigkeit gibt an, welche Belastung ein Natursteinbauteil aufnehmen kann, bevor es zum Bruch kommt, und ist unter anderem bei Platten, Stufen und anderen Bauteilen wichtig, , die zwischen Stützpunkten belastet werden.

Biegefestigkeit von belgischem blauem Blaustein gemäß EN 12372
Abbildung 11.5 – Biegefestigkeit.
11.6

Verschleißfestigkeit und Oberflächenhärte

Bei Fußböden, Treppen und Außenbelägen wird die Steinoberfläche ständig mechanisch beansprucht. Die Verschleißfestigkeit beschreibt, wie gut der Stein dem Materialverlust durch Reibung und Nutzung widersteht, während die Oberflächenhärte mit der Widerstandsfähigkeit der Oberfläche gegen lokale Beschädigungen zusammenhängt.

Verschleißfestigkeit und Oberflächenhärte von belgischem blauem Blaustein
Abbildung 11.6 – Verschleißfestigkeit und Oberflächenhärte.
11.7

Frost- und Tauwechselbeständigkeit

Für den Einsatz im Außenbereich muss Naturstein wiederholte Zyklen von Gefrieren und Auftauen aushalten können. Dabei ist vor allem die Kombination aus Wasser in den Poren und niedrigen Temperaturen entscheidend. Frost-Tau-Prüfungen untersuchen, wie das Material nach aufeinanderfolgenden Zyklen seine Eigenschaften beibehält.

Frost- und Tauwechselbeständigkeit von belgischem blauem Blaustein
Abbildung 11.7 – Frost- und Tauwechselbeständigkeit.
11.8

Zusammenfassung: Physikalische und mechanische Eigenschaften

Die technischen Eigenschaften von belgischem Blauem Hartstein werden anhand verschiedener Merkmale beschrieben. Dichte, Wasseraufnahme, Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Frost-Tau-Beständigkeit vermitteln zusammen ein Bild davon, wie sich der Stein unter unterschiedlichen Belastungen und Bedingungen verhält.

Zusammenfassung der physikalischen und mechanischen Eigenschaften von belgischem Blauem Hartstein
Abbildung 11.8 – Zusammenfassung der physikalischen und mechanischen Eigenschaften.

Vom Versuchsergebnis zur Anwendung

Technische Werte sind erst dann wirklich nützlich, wenn wir verstehen, was sie in der Praxis bedeuten. In Kapitel 12 stellen wir daher einen Zusammenhang zwischen den Testergebnissen und konkreten Anwendungen her und untersuchen, , wie technische Datenblätter, Normen, CE-Kennzeichnung und die Produktdeklaration (DoP) dabei helfen, belgischen Blauen Blaustein richtig zu bewerten und einzusetzen.