WIE WIRD EIN STEIN GEPRÜFT? TEIL 4 – Volumendichte und offene Porosität

In früheren Ausgaben des Kurier Kamieniarski haben wir die mechanischen Eigenschaften von Steinmaterialien besprochen: Druckfestigkeit, Biegefestigkeit und Festigkeit gegen Rissbelastung im Bolzenloch. In diesem Text beschreibe wir, wie man die Dichte und Porosität von Materialien gemäß der PN-EN 1936:2010-05P „Prüfverfahren für Naturstein. Bestimmung der Dichte und Volumendichte sowie der Gesamtporosität und der offenen Porosität“ bestimmt.

In der Norm werden zwei Arten von Dichte angegeben: Volumendichte und gewöhnliche Dichte, und zwei Arten von Porosität: offene Porosität und Gesamtporosität. Die Volumendichte (ρb) ist das Verhältnis des Gewichts der getrockneten Probe zu ihrem Volumen, d. h. das Volumen der zu prüfenden Probe wird zusammen mit dem Volumen der Hohlräume (offene und geschlossene Poren) berücksichtigt. Die Dichte (ρr) ist das Verhältnis zwischen dem Gewicht der getrockneten Probe und ihrem Volumen an Feststoffen, d. h. das Volumen der Hohlräume wird nicht berücksichtigt. Die offene Porosität ist das in Prozent ausgedrückte Verhältnis zwischen dem Volumen der offenen Poren (in die neue Flüssigkeit eindringen kann) und dem Volumen der zu untersuchenden Probe. Die Gesamtporosität ist das in Prozent ausgedrückte Verhältnis zwischen dem Volumen der offenen und geschlossenen Poren und dem zu prüfenden Volumen.

Volumendichte und offene Porosität

Für alle Steinzeugprodukte wird diese Prüfung alle 2 Jahre durchgeführt – in der Regel mit Proben, die für die Druckfestigkeitsprüfung vorbereitet wurden (ein Würfel mit einer Seitenlänge von 50 mm). Die Proben werden bei 70°C bis zu einem konstanten Gewicht getrocknet. Nach dem Abkühlen in einem Exsikkator werden sie gewogen (md). Das Einlegen in einen Exsikkator ist notwendig, um die Proben vor der Aufnahme von Feuchtigkeit aus der Luft zu schützen. In der nächsten Phase des Tests wird Wasser in die Poren des Steins gepresst. Dies geschieht in einem Vakuumbehälter Zunächst werden die Proben 120 Minuten lang bei einem auf etwa 2 kPa (0,2 % des durchschnittlichen Atmosphärendrucks) reduzierten Druck gehalten, um Luft aus den offenen Poren des Steins zu entfernen. Dann wird unter Aufrechterhaltung des Vakuums langsam demineralisiertes Wasser in den Behälter eingefüllt, bis die Proben vollständig eingetaucht sind. Dann wird der Atmosphärendruck wiederhergestellt und die Proben bleiben weitere 24 Stunden unter Wasser.

Nach dieser Zeit werden die Proben in Wasser (mh) und in Luft (ms) gewogen. Aus den Messungen wird mit Hilfe des Archimedischen Gesetzes das genaue Volumen der Proben bestimmt.

Volumen der Probe in cm³:

Volumen der offenen Poren in cm³:

Volumendichte des Steins in kg / m³:

Offene Porosität in Prozent:

Quelle: Kurier kamieniarski

Autor: Michał Firlej   |   Publiziert: 25. 8. 2015