DIE BAUSTOFFE IHRE EIGENSCHAFTEN UND

IHR~ BE.UR TEILUNG

Herausgegeben v:on

OTTO GR;\F

o. Professor an der Techn. Hochschule Stuttgart

Mit 94 Textabbildungell und 1.2 Zahle,ntafeln

1 9 4 7

VERLAG KONRAD WITTWER IN STUTTGART

Inhaltsverzeichnis

Zeichen und Begriffe nach DIN 1302, 1350 und 1602 Maßeinheiten (DIN 1350) . . . . . . . . . Mathematische Zeichen· (DIN 1302) . . . . . Zeichen für Formstahl, Stahstahl und Bleche (DIN 1350) Begriffe zu Festigkeitilversuchen, insbesondere mit metallischen Werkstoffen (DIN 1350 und 1~02) . . . . . . . . . , • -. . . . : . Begriffe zur Beurteilung der Eigenschaften der Baustoffe unter der Einwirkung von Wärme und Schall

1. Allgeme'ines

2. D i e B au s t o ff e

3. D i e E i g e n s c h a f t e n d e r B a u s t o ff e

3. 1, Die Herkunft der Baustoffe . . . . . . 3. 2. Der Verlust an Baustoffen 3. 3. Die technischen Eigenschaften der Baustoffe 3. 4. Das Bereitstellen der Stoffe . •\ .

3. 5. Die Haltbarkeit der Baustoffe . , . •

4. Die Normung der Eigen s chaften der Baustoffe

5. D i e M a t er i a l p r ü f u n g

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1 1 1 2

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6. D i e B a u h ö l z e r , i h r e E i g e n s c h a f t e n u n d i h r e A u s l e s e 17

6. 1. Die deutschen Bauhölzer , . . . . 17 6. 2. Das Traggerüst der Hölzer 19 6. 3. Der Feuchtigkeitsgehalt der Hölzer 20 6. 4. Die Auslese der Bauhöl~er 21

, 6. 5. Der Abnutzwiderstand. Die Spalt· und die Schlagfestigkeit. Die Dauerfestigkeit 23 6. 6. Die Elastizität der Hölzer . . . . . . 24 6. 7. Das Schwinden und Quellen der Hölzer . . . . . . . . . . . . . 25 6. 8. Die Holzverbindungen . . . . , . . . . . _ . . . . . . . . . , 26 6. 9. Der Schutz der Hölzer gegen Fäulnis und Insekten, auch gegen Feuer.

Die Widerstandsfähigkeit der Hölzer gegen chemische Angriffe . 27 6.10. Die Leichtbauplatten aus Holzwo~le! Hobspä11:en und Holzfasern 29

7. Die natürli c hen Bau's teine . , .. 30

7. 1. Die Bausteine und1 ihre wichtigsten Eigenschaftei;i . . . . . . . 30 7. 2. Die Festigkeiten (Druckfestigkeit, Biegezugfestigkeit, Abnutzwiderstand) der Ge-

steine . . . . , . . . . . „, . 34 7, 3. Die Elastizität der Gesteine . . . . . . . . . . ._ . . . . . . 36 7. 4. Mauerwerk aus Natursteinen . . . . . . . . . . . . , . . . 37 7. 5. Die Wärmedehnung von natürlichen Steinen. VerhaltCJ} im Feuer 38 7. 6. Die spezifische Wärme, die Wärmeleitung, der Wärmedurchgang 39 7. 7. Gerölle, gebrochene Gesteine 39 7. 8. Ton. Lehm . . . . . . 40

8. D_i e g e b r a n n t e n S t e i n e 41

8. l. Allgem~foes . . . . . . . 1 • 41 8. 2. Die Mauerziegel nach DIN 105 ; die Lochziegel nach DIN 4151 ; die Ringziegel

nach DIN 1058 . . . . . . . . . . . . . . • . _ . . . . . 42

VII

8. 2. 1. Allgeme~nes. Die Arten der Mauerzi.egel. Maße 8. 2. 2. Die Festigk,eit der Mauerziegel 8. 2. 3. Das Mauerwerk, seiqe Ausführung und seine Druckfestigkeit 8. 2. 4. Die Druckelastizität' der Mauerziegel und des Mauerwerks 8. 2. S. Die Wasseraufnahme der Man.erziegel , . . • • 8. 2. 6. Das Scltwinden und Quellen -der Mauerziegel. Die Wärmeausdehnung.

Das Verhalten im Feuer ...... , .•......... 8. 2, 7. Die spezifiache Wärme und die Wärmeleitfähigkeit der M'auersteine und

. Mauerwerks . . . , •. : . , , . . . ,. ' . . , • , . , , . , , 8. 2. 8. Die Frostbeständigkeit u~d die W etterbeständigJ!;.eit der Mauerziegel 8. 2«9. Das Verhalten gegen chemischen AngrHI 8. 3, Die Straßenklinker . , . . . . '. , . . , . , . . . . 8. 4. Die D~chziegel , . , .. . • • . • . . . • . . . . . . 8. 4. L Das Gefüge und das Aussehen, auch die Maße der Dachziegel 8. 4. 2. Die Festigkeit . der Dachziegel , . . . , 8. 4; 3. Die Wasserdurchlässigkeit . . . . • . 8. 4. 4. Die Wetterbeständigkeit der -Dachziegel 8. 5. Die Tonrohre

Die Lochziegel . . . . Die Tonhohlp4i.tten Die Kabelschutzhauben

., . lo t_. 8. 6.

8. 7. 8. 8.

8. 9.

9. Die

Stein:ieugrohre, Steinzeugplatten. Porzellanrohre na?i DIN 1~30

Kalke und die Kalkmörtel ....

9. 1. Die Einteilung und die Zusammensetzung der Baukalke 9. 2. Die Verarbeitbarkeit P,er Kalkmörtel , . . . 9. 3. Die Festigk,eit der Kalkmörtel . . . , • · . 9. 4. Das Schwinden· und Quellen der Kalkmörtel 9. S. Die RaU:mheständ1igkeit der Kalkmörtel . . . 9. 6. Die W etterbeständi11k~it der Kalkmi_irtel . . 9. 7. Die ·Kalkmörtel als ·Schutz gegen Feuer~irkung 9, 8. Die Kalksandsteine . . . . . . . . . . ·~ .

10. D i e Z e m e n t e

10. 1. ·Die Zementarten . ~ .. 10. 2 .. Die wichtigsten Eigenschaften der Zemente 10. 3. Das Verhalten der

0

Zemente gegen chemische Angriffe

11. D e. r Z e m e n t m ö r t e l. u n d d e r B e t o n

11. l~ Die Betonarten und die .i/eiongüte . • . 11. 2. Die Druckfestigkeit des Betons

...

. "-':;·

·i •

des

•'

11. 3. Die 0

Zugfestig.Jrnit, die Biegezugfestigkeit; die Scher. und die Schubfestigkeit des Betons . . . . . . . . • . • . •

Sejte

42 43 44 46 46

46

47 47 48 48 49 49 49 49 so 51 51 51 52 52

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53 53 54 56 57 57 57 57

5~-

58 60 64

64

65 66

70 11. 4. Der Abnutzwiderstand (!es Betons • . . • . , . . . . . . . . 71 11. 5. Die Elastizität des ~etons. 'Das ~chwindei;i und das Kriechen des Betons 72 11. 6. Die Wasserundurchlässigkeit und· die Luftundurchlässigkeit . . , , . 74 .11. -7. Die Wetterbeständigkeit des Betons. Die Widerstandsfähigkeit des Betons gegen

chemischen Angriff 11, 8. Der Leichtbeton • • • • • • ~ .- • /' /' • • • • •. • • „ • • • ~

11. 9. Die spezifische W,ärtne,.die W.ärmedehnung und die Wärmeleitfähigkeit des Beton~ 11. 10. a'etonwaren . . . . . ' . 11. 10. 1. Zementschwemmsteine 11. 10. 2. Hüttenschwemmsteine

VIII

...

75 75 78 80 80 80

11. 10. 3. Hüttensteine 11. 10. 4.' Schlackensteine 11. 10. 5. Hohlblocksteine

11. 10. 6.' Betonrohre 11. 10. 7. Gehwegplatten

~-

. ,.

11. 10. 8. Bordsteine und Bordschwellen 11. 10. 9. Asb_estzement 11. 10. 10. Dachsteine

12. Der Magnesia mö r t e·l

12. 1. Die Magnesia und ihre 12. 2. Das M~gnesiumchlorid

Eigenschaften

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80 80 80 80 81 81 81 81

81

82 82

12. 3. Die Fußbodenbeläge aus Magnesiamörtel 82 12."4. Anwendung der Ma~nesi:amörtel . :, . • 83

l3. D i e G i p s e u n d d i e G i p,s m ö r t e 1. D er A n h y d r i t 'uni d i e Anhydritmörtel •. _ ........ . .. -. · .. _ . . • 83

13. 1. Allgemeines. Die Baugipse . . • . . . . • . . • . . . . . . 83 13. 2. Eigenschaften der Baugipse,. die für ihre Verwendung wichtig sind 84 · 13. 3. Die Druckfestigkeit, die Biegezugfestigkeit und ,die Elastizität der: .. Gipse und

der Gipsmörtel. Der Porengips , . . . • . . . . . • . 85 13. 4. Die Elastizität der Gipsmörtel • . . , . . . . . . • . ·" 87 13. S; Die Wärmeleitung der Gipsmörtel, ihr Verhalten im Feuer 87 13. 6. Die Wetterbeständigkei~ der Gipsmörtel •. , . . . . 88 13. 7. Die Eigenschaften des Anhydrits und der AnhydritmÖ!-'tel 88

14. D i e m e t a 11 i s c h e n W e r k s t o ff e . , . , . . . • '• 89

15. De t Grau guß (D-~ s Gußeisen} . . . . • . . . 90

15. 1. Zugfestigkeit, Biegczugfestigkeit und Druckfestigkeit des Graugusses. Bruch-dehnung . . . , . 90

15. 2. Die Elastizität des Graugus,ses . 91 15. 3. Wärmeausdehnung des Graugusses 92 15;_ 4. Widerstandsfähigkeit des· Graugusses bei hoher Temperatur 92 15. 5. Verhalten des Graugusses in Wässern 92

16. D i e B au s t ä h 1 e 93

16. 1. Die Arter;i der Baustähle, ihre Einteilun~ und Bezeichnung nach den Normen • 93 16. 2. Die allgemeine Beurteilung der Eigerischaften der Baustähle 16. 3. Die Festigkeitseigenschaften der Baustähle und ihre Ermittlung 16. 3. 1. Das Verhalten' der Stähle beim Zugversuch . . 16. 3. 2. Das Verhalten der Stähle heim DruckVl)rsuch 16. 3. 3. Biegeversuch • . . . • 16. 3. 4. Der Krigeldruckversu1=h. 16. 3. 5. Die Kerbschlagzähigkeit 16. 3. 6. Die Dauerfestigkeit der Stähle 16. 3. 7. Der Abnutzw-iderstancl' 16. 4. Die chemische Ziisammenseomng de,r Baustähle 16. 5. Das Gefüge des Stahls. Härten, Anlassen, Glühen

' . .·, -

16. 6. Die Bedeutung der Kaltverform1Jng bei der Verwendung der Stähle 16. 7. Die Wärmedehnung. Das Verhalten der Stähle bei hohen und bei niiederen

Temperaturen •... , .. , . , •... 16. 8. Das Schweißen und die Schweißverbindungen ~6. 8. 1. Arten des Schweißens . , . . . • . . . 16. 8. 2. Die Eigenschaften der schweißbaren Stähle

96 97 98

100 101 101 102 103 105 105 107 110

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IX

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16. 8. 3. Die Festigkeit der Schweißverbindungen . . . . . ·· . . . . . . . . . . 115 16. 8. 4. über die Formänderungen und Anstrengungen, die beim Schweißen ent~tehen 116 16. 8. 5. Die Prüfung der Schweißverbindungen . . . . , . . . . . . . , . , . . 117 16. 9. Das Brennschneiden . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . , . . . 118 16. Hl. Die Auswahl und die Behandlung des Stahls zu Nietverbindungen. Die Trag·

fähigkeit der Nietverbindunge~ . . • ' 118 16. 10. 1. Der Nietstahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . 119. 16. 10. 2. Behandlung des Grundwerkstoffs . . . . . . . . . . . . . . 120 16.'10. 3. Das Anwärmen, die Schlagzeit und die Klemmspannung der Niete.

Die Lochfüllung . . . . . . . . . . . . . , . . 121 16. 10. 4. Die Tragfähigkeit der Nietverbindungen . , . . . . 122 16. 11; Der Schutz des Stahls gegen die Einflüsse der Witterung 124

17. Der Stahlguß 125

126

126 126 126 127 127 127

18. D i e s c h w e r e n N i c h t e i s e n m e t a l l e

18. L Gewicllle und Festigkeitseigenschaften 18. 2. Das Blei 18. 3. Das Kupfer . . . . . . . . 1.

18. 4. Das Nickel 18. 5. Das Kadmium 18. 6. Das Zink . .

19. D a s Aluminium und seine Leg i er u n gen

'•

'·

19. 1. Die Einteilung und die Bezeichnung der Aluminium· Werkstoffe 19. 2. Die Festigkeitseigenschaften des Aluminiums und seiner Legierungen 19. 2. 1. Die Elastizität des Aluminiums und seiner Legierungen . . . " 19. 2. 2. Formbarkeit

127

128 130 130 130

19. 2. 3. Zugfestigkeit . . . . . , . . . . . . . . . . 131 19. 2. 4. Kerbschlagzähigkeit . . . . . • . . . . . . . , 131 19. 2. 5. Widerstand hei lang dauernder ruhender Belastung 131 19. 2. 6. Widerstand bei oftmals wiederholter Belastung . . , . 131 19. 3. Die chemische Zusammensetzung des Reinaluminiums und der Aluminium·

legierungen • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19. 4. Das Gefüge der Aluminiumlegierungen. Die Aushärtung 19. 5. Die Unterscheidung der Aluminium-Werkstoffe im Betrieb 19. 6. Wetterbeständigkeit der Aluminium-Werkstoffe. Chemische Widerstandsfähig·

keit. Schutz gegen die Einflüsse der Witterung . . . . • . . . . . . . 19. 7. Die spezifische Wärme. Die Wärmedehnung. Die ,Wärmeleitung ...... . 19. 8. Das Schweißen und die Schweißverbindungen der Aluminium-Werkstoffe 19. 9. Die Nietverbindungen mit Aluminium-Werkstoffen, ihre Herstellung und ihre

Tragfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . . .

20. D a s M a g n ~ s i u m u n d s e i n e L t g i e r u n g e n

20. 1. Das Reinmagnesium 20. 2. Die Magnesiumlegierungen

21. Das Baugla s•

X

21. 1. Die Handelsgläser für das Bauwesen 21. 2. Festigkeitseigenschaften der Gläser 21. 3. Die · spezifische Wärme, die Wärmedehnung rtn!I die Wärmeleitfähigkeit der

Baugläser .. .. .. . . .. . . · ..... . 21. 4. Die chemische Zusammensetzung der Tafelgläser 21. 5. Die Lichtdurchlässigkeit der Tafelgläser

132 132 133

134 134 125

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137 137

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140 140 140

22. D i e B i t u m e n u n d d i e T e e r e . . _ . . . . . . .

22.1. Bezeichnung. Allgemeines über Bitumen und Teer .......... . 22. 2. Die wichtigsten Eigenschaften der Bitumen und d'er Teere. Die Prüfung

Eigenschaften . . . . . . . . . 22. 3. Die Füllstoffe und ihre Bedeutung 22. 4. über die Dachpappen . . . . . 22. 5. Bitumen- und Teer-Emulsionen 22. 6. Stampfasphalt. GußÖsphalt. Sandasphalt

' .

der

23. D i e k ü n s t l i c h e n o r g a n i s c h e n W e r k s t o ff e

23. 1. Einteilung der Kunststoffe . . . . . . . . . . 23. 2. Die Eigenschaften einiger Kunststoffe . . . . . 23. 3. Eigenschaften von Kunstharzen für Holzleimung

•(.

24. D i e A n s t r i c h e i m 1 n n. e r n d e r G e b ä u d e u n d z u m S c h u t z d e r Baustoffe gegen die Witterung

25. D i e B e u r t e i'l u n g d e r B a u s t o ff e u n d d e r B a u e l e m e n t e w e g e n

Seite

141

141

142 14~ 146 146 149

149

152 152 153

154

des Wärmeschutzes der Bauwerke .. .\ .....•........ 157

25. 1. Der Feuchtigkeitsgehalt IJer Baustoffe, seine Größe und seine Verteilung. Der Einfluß der Feuchtigkeit auf die Größe der Wämieleitzahl . . . . . . • 159

25. 2. über die Anordnung der wärmedämmenden Luftschichten . . . . . . . 159 25. 3. Die Dämmstoffe für den Wärmeschutz. Die Abhängigkeit der Wiir_meleitzahl

von der Rohwichte der Baustoffe 160 25. 4. Die Wärmebrücken • . . . . • 161 25. 5. D~e Wärmespeicherung der Wände 25. 6. Das ,.Atmen" der Wände „ . . . 25. 7. Die Wärmedurchlässigkeit der Fenster 25. 8. DIN 4701 und DIN 4100 ......•

.·

26. Ü b e r d i e S c h ·a 11 d u r c h l ä s s i g k e i t d e r B a u s t o ff e u n d B a u • elemente

162 162 162 164

164

26. 1. Die Vorschriften über den Schallschutz • . . . . . . . . 1'65 26. 2. Der Einfluß des Gewichts der Wände auf die Luftschalldämmung )67 26. 3. Luftschalldämmung durch zusammengesetzte Wände 168 26. 4. Dämmung des Körperschalls 168

27. Über den Schutz der Bauwerke gegen die chemische und p h y s i k a l i s c h e Wirkung der Wässer . . . . . . . . . . . . . . 168

28. Ü b e r d i e V e rf a h r e n u n d E i n r i c h t u n g e n z u m M e s s e n d e r Eigenschaf.ten der Baustoffe .......... , . 175

28. 1. Die Bestimmung der Rohwichte und des Raummetergewichts der Baustoffe. Vgl. DIN 2102 und 2110 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

28„2. Die Bestimmung der Elastizität der Baustoffe tind der Bauelemente 178 28. 3. Die Ermittlung der Festigkeiten der Baustoffe ...... , . . .179 28. 4 .. Prüfung der Gefügeeigenschaften der Baustoffe . . . . . . . • 181 28. P• Die Prüfung der Frostbeständigkeit und der Wetterbeständigkeit. Prüfen des

Verhaltens in angreifenden Wässern . . , . , . . . . . 182 28. 6. Ermittlung der chemischen Zusammensetzung der Baustoffe 184 28. 7. Über Versuche 'mit Bauteilen . . . . . . . . . 184 28. 8. Zahl der Proben, die zu einem Versuch gehören 28. 9. Probenahme ... , , .......•....

185 186

XI

Verzeichnis der Zahlentafeln

Zahlentafel 1: Mit.telwerte der Rohwichte und der wichtigsten Featigkeiten von Ge· brauchshölzem . . . . . • . .

Zahlentafel 2: Zulässige Länge und Breite der Baumkante . . . . . . . Zahlentafel 3: Bedeutung des Sättigungskoeffizienten für die Beurteilung der Wetter·

beständigkeit nalürlicher Steine . . . . . . . . • . . . . . . . . . • Zahlentafel 4: Vorläufige Richtzahlen für die Auswahl und die Bewertung von Natul"­

steinen nach DIN 2100 . . . . , . . . . . . . . • . . . Zahlentarel 5: Beziehungen zwischen Sfoinfeatigkeit, Mörtelfea\igkeit und Mauerwerks"

festigkeit • . • . . . . . . •· . . . . . . . . . . . . . • . . . . Zahlentafel 6: Abhängigkeit· der Druckfestigkeit und der Biegezugf estigkeit dea Stuck·

gipses von der Rohwichte und von dem Feuchtigkeitsgehalt . . • , . : Zahlentafel 7: Bitumen für Obertlächen· und Innenbehandlung (einschließlich Bitumen·

emulsion) und als Zusatz zum Straßenteer, naeh DIN 1995 Zahlentafel 8: Reine Sttaßenteere nach DIN 1995 . . . . . . . Zahlentafel 9: Kahteere nach DIN 1995 Zahlentafel 10: Zusammenst!tzung von bitnminösen Fahrbahnbelägen Zahlentafel 11: Mindestdicke der Außenwände von Wohnhäusem Zahlentafel 12: Prüfung der Wetterbeständigkeit von Natursteinen, sinngemäß auch von

Seite ~

21 22

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45

86

145 147 148 150 163

künstlichen Steinen . . . . . . , . . . . . , . • . . . . . . . . . 183

XII

•: