Die vorliegende Projektmappe dokumentiert die Durchführung und Auswertung von sechs Versuchen im Rahmen des Moduls „Analyse Werkstoffe“ im Studiengang Bauingenieurwesen. Ziel der Arbeit ist es, verschiedene Baustoffe hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften und ihres Verhaltens unter spezifischen Prüfbedingungen zu analysieren.
Im ersten Versuch wurden die Rohdichte und Porosität von acht unterschiedlichen Baustoffen untersucht. Durch die Bestimmung von Masse und Volumen mittels Waage und Messschieber konnten die Rohdichtewerte berechnet und mit den bekannten Reindichten verglichen werden, um die Porosität zu ermitteln. Die Ergebnisse zeigten große Unterschiede zwischen den Baustoffen: Während Stahl kaum Poren aufweist, besitzen Materialien wie Polystyrol oder Porenbeton eine sehr hohe Porosität.
Der zweite Versuch befasste sich mit der Wasseraufnahme von natürlichen und künstlichen Steinen. Hierbei wurden sowohl die kapillare als auch die maximale Wasseraufnahme untersucht. Die Prüfkörper wurden in Wasser gestellt und in regelmäßigen Abständen gewogen. Anhand der Gewichtsdifferenzen wurde der Wasseraufnahmekoeffizient berechnet, der eine Klassifizierung der Materialien ermöglichte.
Im dritten Versuch standen die Festigkeitskennwerte sowie das Verformungsverhalten verschiedener Baustoffe im Fokus. Mithilfe einer Zugprüfmaschine wurden Proben aus Aluminium, Baustahl und Bewehrungsstahl geprüft. Dabei zeigte sich, dass die Materialien unterschiedliche Zugfestigkeiten und Bruchdehnungen besitzen: Während Baustahl eine hohe Verformbarkeit aufweist, erreicht Bewehrungsstahl deutlich höhere Festigkeiten.
Der vierte Versuch widmete sich der Siebanalyse zur Bestimmung der Korngrößenverteilung einer Gesteinskörnung. Hierzu wurden verschiedene Prüfsiebe mit abnehmender Maschenweite eingesetzt, um den prozentualen Massenanteil einzelner Korngrößen zu bestimmen. Das Ergebnis lieferte eine Sieblinie, die als Grundlage für die Beurteilung der Eignung der Körnung im Betonbau dient.
Im fünften Versuch wurde eine Betonrezeptur geplant und umgesetzt. Zunächst erfolgte die Festlegung der Expositionsklasse und Zielparameter wie Wasser-Zement-Wert, Zementgehalt und Festigkeitsklasse. Anschließend wurde der Beton nach berechneter Rezeptur hergestellt, in Formen gegossen und verdichtet. Nach dem Aushärten wurden die Frischbetondichte, das Ausbreitmaß und die Konsistenzklasse bestimmt. Das Ergebnis zeigte, dass die Zielkriterien eingehalten wurden und die Konsistenzklasse F3 erreicht wurde.
Der sechste Versuch umfasste sowohl zerstörende als auch zerstörungsfreie Prüfverfahren zur Ermittlung der Druckfestigkeit von Beton. Hierbei wurden Ultraschallprüfungen, Rückprallhammertests und Druckversuche durchgeführt. Während die zerstörungsfreien Verfahren vergleichsweise hohe Festigkeitswerte lieferten, ergaben die zerstörenden Prüfungen geringere Werte, was auf die nur 14-tägige Lagerung der Prüfkörper zurückgeführt wurde.
Insgesamt verdeutlicht die Projektmappe die Bedeutung einer sorgfältigen Materialanalyse für den Bauingenieurbereich. Die Versuche lieferten ein umfassendes Verständnis der physikalischen Eigenschaften von Baustoffen, ihrer Festigkeit, Wasseraufnahme und ihres Verhaltens unter Belastung. Zudem wurden die unterschiedlichen Prüfmethoden praxisnah angewendet und deren Vor- und Nachteile aufgezeigt.
