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V er öffentlichungen

des Deutschen Ausschusses für Eisenbeton.

Bereits erschienen:

HEFri m„3: Versuche mit Eisenbetanbalken

"nairföntlich zur Bestimmung des Gleitwiderstandes.

Ausgeführt in der Material-Prüfüngsanstalt an der Königlich Technischen Hochschule zu Stuttgart.

Bericht erstattet vom Vorstande der Anstalt C. Bach unter Mitwirkung

von 0. Graf.

(Veröffentlicht in Heft 72 bis 74 der Mitteilungen über Forschungs-arbe en, herausgegeben vom Verein Deutscher Ingenieure.)

Geheftet Preis 3,— Mk.

*    1909.

heft t: Fortsetzung von Heft 1 bis 3.

(Veröffentlicht in Heft 95 der Mitteilungen über Forschungsarbeiten, herausgegeben vom Verein Deutscher Ingenieure.) 1910. Geh. Preis 1,— Mk.

Die weiteren Hefte sind im Verlage von Wilhelm Ernst & Sohn, Berlin, erschienen.

ni'VT r,: Versuche mit Eisenbeton-Säulen

Reihe I und II.

Ausgeführt im Königl. Materialprüfungsamt zu Groß Lichterfelde-West.

Bericht erstattet von Professor M. Rudeloff, Geheimer Regierungsrat, Direktor im Königl. Materialprüfungsamt.

Mit 72 Textabbildungen und zahlreichen Tabellen.

Geheftet Preis 6,— Mk.

1910.

hmft e,i Versuche über den elektrischen Widerstand

von unbewehrtem Beton.

Ausgeführt in der Großherzoglichen Material-Prüfungsanstalt an der Technischen Hochschule zu Darmstadt.

Bericht erstattet von Professor 0. Berndt, Geheimer Baurat und Professor Dr. Wirtz, Geheimer Hofrat unter Mitwirkung von ®r.=3n0- W. Müller.

Mit 60 Textabbildungen und zahlreichen Tabellen.

Geheftet Preis 3,60 Mark.

1911.

heft y: Versuche mit Eisenbetonbalken

zur Bestimmung des Gleitwiderstandes.

Ausgeführt in der Königl. Sächsischen Mechanisch-Technischen Versuchsanstalt zu Dresden.

Bericht erstattet von Professor H. Scheit, Geheimer Hofrat, Direktor der K. S. M. T. Versuchsanstalt unter Mitwirkung von Privatdozent 0. Wawrziniok, Adjunkt der Versuchsanstalt.

Geheftet Preis 1,80 Mark.

1911.

Mit 55 Textabbildungen.

ni'rr n- Versuche mit Eisenbetonbalken

Zweiter Teil.

zur Ermittlung der Widerstandsfähigkeit verschiedener Bewehrung gegen Schubkräfte.

Ausgeführt in der Material-Prüfungsanstalt an der Königlich Technischen Hochschule zu Stuttgart.

Bericht erstattet von Dr. Ing. C. Bach, K. Württ. Baudirektor, Professor des Maschineningenieurwesens, Vorstand des Ingenieurlaboratoriums und der Material-Prüfungsanstalt und 0. Graf, Ingenieur der Material-Prüfungsanstalt.

Mit 304 Textabbildungen und 40 Zusammenstellungen.

1911.

Verlag von Wilhelm Ernst & Sohn Berlin W66

Wilhelmstraße 90.

buft Versuche über das Verhalten

von Kupfer, Zink und Blei gegenüber Zement, Beton und den damit in Berührung stehenden Flüssigkeiten.

Ausgeführt im Königlichen Material-Prüfungsamt zu Groß Lichterfelde-West.

Bericht erstattet von Professor E. Heyn, Direktor im Königlichen Material-Prüfungsamt.

Mit 33 Textabbildungen.

1911.

Geheftet Preis 3,20 Mark.

beit »■. Versuche mit Eisenbetonbalken

zur Bestimmung des Einflusses derHakenform der£iseneinlagen.

Ausgeführt in der Material-Prüfungsanstalt der Königlich Technischen Hochschule zu Stuttgart.

Bericht erstattet von Dr. Ing. C. Bach, K. Württ. Baudirektor, Professor des Maschineningenieurwesens, Vorstand des Ingenieurlaboratoriums und der Material-Prüfungsanstalt und 0. Graf, Ingenieur der Material-Prüfungsanstalt. Mit 84 Textabbildungen und 12 Zusammenstellungen.

Geheftet Preis 5,20 Mark.

1911.

huft M-. Versuche mit Eisenbetonbalken

zur Ermittlung der Widerstandsfähigkeit verschiedener Bewehrung gegen Schubkräfte.

Ausgeführt in der Material-Prüfungsanstalt an der Königlich Technischen Hochschule zu Stuttgart.

Bericht erstattet von Dr. Ing. C. Bach, K. Württ. Baudirektor, Professor des Maschineningenieurwesens, Vorstand des Ingenieurlaboratoriums und der Material-Prüfungsanstalt und 0. Graf, Ingenieur der Material-Prüfungsanstalt. Mit 190 Textabbildungen und 31 Zusammenstellungen.

Geheftet Preis 9,— Mark.

Erster Teil.

1911.

HEFT 11:

Brandproben an Eisenbetonbauten.

Ausgeführt im Königlichen Material-Prüfungsamt zu Groß Lichterfelde-West.

Bericht erstattet von Professor M. Gary, Abteilungsvorsteher im Königlichen Material-Prüfungsamt.

Mit 22 Textabbildungen.

1911.

Geheftet Preis 2,r- Mk.

Geheftet Preis 14,— Mk.

0^“ Weitere Hefte sind in Vorbereitung.

HEFT 11

DEUTSCHER AUSSCHUSS FÜR EISEHBETON

BRANDPROBEN AN EISENBETONBAUTEN

AUSGEFÜHRT IM

KÖNIGLICHEN MATERIALPRÜFUNGSAMT

zu

GROSS - LICHTERFELDE - WEST

IM JAHRE 1910

BERICHT ERSTATTET VON

PROFESSOR M. GARY

ABTEILUNGSVORSTEHER IM KÖNIGLICHEN MATERIALPRÜFUNGSAMT

MIT 22 TEXTABBILDUNGEN

BERLIN 1911

VERLAG VON WILHELM ERNST & SOHN

KRAKÖW

Uh'S&'lU

Alle Rechte Vorbehalten.

Druck von Oskar Bonde in Altenburg.

Inhaltsverzeichnis.

Seite

Vorverhandlungen.......

Bauausführung zweier Versuchshäuser Vorbelastung der Decken.....

Brandproben

Vorbereitung........

Wärmemessung innerhalb des Betons

Prüfung im Feuer......

Senkung der Decken.....

Hitzeentwicklung.......

20

Befund nach der Abkühlung der Häuser.....

Ergebnisse der Messung des Wärmedurchganges .    .

Druckfestigkeit des erhitzten Betons......

Druckfestigkeit des durch Feuer nicht beanspruchten Betons .    .    29

Schlufsfolgerungen

23

24

28

Bericht über

Brandproben an Eisenbetonbauten.

Ausgeführt im Königlichen Materialprüfungsamt zu Groß Lichterfelde-West

im Jahre 1910.

A. Vorverhandlungen.

Der Deutsche Ausschuß für Eisenbeton hat unter seine Arbeiten auch Versuche aufgenommen, die Aufschluß geben sollen über das Verhalten von Eisenbeton bei Schadenfeuern. Nach dem vorläufigen Arbeitsplan sollten die anzustellenden Versuche nach vier Richtungen hin Aufklärung liefern :

1.    Messung der Wärmeübertragung im Beton;

2.    Widerstandsfähigkeit verschiedener Betonmischungen gegen Feuer und Löschwasser, bei Verwendung verschiedener Stoffe,

3.    Feststellung der zu einem zuverlässigen Eisenschutz bei Feuersgefahr erforderlichen Dicke der umhüllenden Betonschicht;

4.    Feststellung der etwaigen Einbuße bestimmter Konstruktionen an Tragfähigkeit durch Feuer und Wasser während des Brandes und nach dem Brande.

Es wurde ferner beschlossen in Vergleich zu stellen:

a)    Sand-Beton,

b)    Flußkies Norddeutschlands (vorwiegend Granit und Quarzit),

c)    Flußkies Süddeutschlands (vorwiegend Jurakalk),

d)    Grutz und Kleinschlag aus Muschelkalk,

e)    Grutz und Kleinschlag aus Basalt,

f)    Grutz und Kleinschlag aus Granit.

Die Versuche sollten mit je zwei Eisenbetonsäulen und darüberliegenden, in gleicher Mischung hergestellten Monierdecken ausgeführt werden. Die Dicke der Ueberdeckung der Eisen durch Beton sollte wechseln. In Aussicht genommen war schließlich die Prüfung bestimmter, noch näher festzulegender Konstruktionen, derart, daß unter Berücksichtigung der bei Vorversuchen gesammelten Erfahrungen die Tragfähigkeit der Konstruktion einmal nach Vollendung und ausreichender Erhärtung des Gebäudes und daneben mit je einem gleichen Versuchsstück während und nach dessen Beanspruchung durch Feuer und Wasser festgestellt werden sollte.

Die Versuche sollten nach Möglichkeit den Verhältnissen der Praxis angepaßt werden.

In seiner Sitzung zu Heidelberg am 27. und 28. April 1909 hatte der Arbeitsausschuß die Ausführung der Versuche in einem eigens zu errichtenden großen Ofenhause in Aussicht genommen. Die vorgelegten Pläne für ein solches Gebäude fanden indessen nicht die Zustimmung des Ausschusses, weil die Kosten

Deutscher Ausschufs für Eisenbeton, Heft n.    I

A. Vorverhandlungen.

außerordentlich hohe geworden wären und die Schwierigkeit bestand, das Ofenhaus den zu erwartenden sehr starken Beanspruchungen gegenüber genügend widerstandsfähig zu machen. Es wurde deshalb davon abgesehen, die Versuchsobjekte in ein Ofenhaus einzubauen und beschlossen, eigene Gebäude für die Brandversuche zu errichten, mit der Voraussicht, daß, falls diese Gebäude genügend Widerstand gegen das Feuer ergeben sollten , sie später für den Einbau anderer Konstruktionen nutzbar zu machen wären.

Um über das Verhalten verschiedener Materialien im Feuer Aufschluß zu

erhalten schlossen und durchgeführt:

wurden Vorversuche mit Betonkörpern aus folgenden Materialien be

Mischungen aus Zement und Berliner Mauersand mit

1.    rotem Granit aus den Brüchen bei Meißen (grobkörnig, glimmerarm),

2.    rotem Granit (feinkörnig, glimmerreich),

3.    grauem Granit (grobkörnig),

4.    grauem Granit (feinkörnig,) sehr glimmerreich,

5.    Muschelkalk aus Rüdersdorf,

6.    Kalktu ff,

7.    Kalkstein (weiß),

8.    Basalt aus Linz a. Rh., und Zement in Mischung mit

9.    feinem Isarkies und grobem Isarkies,

10.    feinem Grubenkies (Cossebaude) und grobem Grubenkies (Cossebaude),

11.    Bimskies (Neuwieder Becken).

Unter Verwendung dieser Materialien wurden Betonkörper in Plattenform von 55 X! ²⁰ X 8 cm erdfeucht eingestampft, wobei ein guter Portlandzement und Berliner Mauersand zur Verwendung kamen. Die Mischung für 1. bis 10. wurde im Verhältnis 1:3:6 durchgeführt, die Mischung 11 im Verhältnis 1:9. Die Platten erhärteten teilweise bis zur Prüfung an der Luft, teilweise wurden sie vor der Prüfung einem einseitig angreifenden starken Feuer ausgesetzt und langsam abgekühlt oder mit Wasser abgeschreckt.

Es zeigte sich indessen, daß mit so kleinen Proben die Wirkung eines Schadenfeuers auf die verschiedenen Materialien, bei dem die Wärme auf 900 bis 1000 C° steigt, nicht einwandfrei festgestellt werden konnte. Die Biegefestigkeit der Proben wurde bei sämtlichen Materialien beträchtlich vermindert und es ließen sich zwischen den einzelnen Materialien kaum Unterschiede feststellen. Der Ausschuß kam deshalb zu dem Entschlüsse, von Proben mit kleinen Körpern ganz abzusehen und sich nur noch auf die Erprobung ganzer Bauwerke zu beschränken. Anfangs des Jahres 1910 wurde dann durch die Unterkommission, der angehörten: Herr Dr. ing. K o e n e n , Berlin , Herr Alfred Hüser, Oberkassel und die Vertreter des Materialprüfungsamtes, ein Arbeitsplan ausgearbeitet. Es wurde beabsichtigt , um zunächst einen Ueberblick über die Möglichkeit zu gewinnen, in wie weit die im ersten Arbeitsplan aufgeworfenen Fragen sich an Hand von größeren Brandproben beantworten lassen, zwei orientierende Versuche vorangehen zu lassen.

Zwei Häuschen aus Eisenbeton, die Decken getragen von Eisenbetonsäulen, sollten gleichzeitig geprüft werden. Das Haus I sollte derart gebaut werden, daß die Eisen etwa 2 cm Deckung durch Beton haben, das Haus II so, daß die Eisen nur etwa 0,5 cm dick von Beton bedeckt sind. In dem einen Haus sollten zwei Säulen unter einem Unterzug aus Kiesbeton in der Mischung 1 : 4, in dem anderen aus Kalksteinschotterbeton gleicher Mischung (1:2:2) ausgeführt werden.

An besonderen Körpern, innerhalb der Häuschen sollte der Wärmedurchgang gemessen werden.

Die Wände sollten teilweise geputzt werden, teilweise ungeputzt bleiben. Die Erhitzung sollte durch ein starkes, mehrere Stunden unterhaltenes Holzfeuer bewirkt werden. Die Temperatur im Inneren des Gebäudes war während der ganzen Dauer des Versuchs an verschiedenen Stellen zu messen. Nach der Erhitzung sollte die Ablöschung mittels eines Hydranten erfolgen, wobei der Wasserstrahl hauptsächlich auf die tragenden Konstruktionsteile gerichtet werden sollte.

Während des Versuchs sollte die Decke unter Last stehen. Nach Beendigung des Versuchs sollte der Zustand der Bauwerke genau protokollarisch festgelegt und Beschluß darüber gefaßt werden, welche Versuche mit den gleichen Objekten etwa weiter ausgeführt werden sollen. (Wiedererhitzung, Belastung bis zum Bruch).

Zeichnungen von zwei Häuschen, bei denen die erwähnten Gesichtspunkte Berücksichtigung gefunden hatten, wurden dem Arbeitsausschuß am 12. April 1910 in Dresden vorgelegt und fanden mit geringfügigen Aenderungen Anerkennung. Die Aenderungen gehen aus der Beschreibung der Bauausführung hervor. Nachdem auch der Deutsche Ausschuß für Eisenbeton dem Arbeitsplan zugestimmt hatte, wurde am 5. Juli 1910 mit dem Bau der Häuser begonnen.

B. Bauausführung.

Die beiden Häuser, im Amt bezeichnet mit Haus I und Haus II, wurden auf dem Grundstück des Amtes in etwa 8,50 m Entfernung voneinander (vergl. Lageplan Bild 1) von der beauftragten Firma; Aktiengesellschaft für Beton- und Monierbau, Berlin, der auch die Lieferung sämtlicher Materialien (Zement, Kies, Kalksteinschotter [Grutz usw.] oblag, in der Zeit vom

5. Juli bis 6. August 1910 errichtet.

Haus I

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Abb. i. Lageplan der Versuchsgebäude.

Die Bauart der Häuser ist aus den Skizzen Abb. 2 ersichtlich und entspricht in den wesentlichsten Punkten den vom Ausschuß genehmigten Entwürfen bis auf die Anordnung von je 11 Scherbügeln in den Unterzügen.

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Abb. 2.

Eiseneinlagen. Wände und Decken: Rundeisen von 0,7 cm Durchmesser. Längseisen in Unterzügen und Säulen: Rundeisen von 1,3 cm Durchmesser. Bügel: Rundeisen von 0,5 cm Durchmesser. B etonmischungen. Kiesbeton: 1 Rtl. Zement 4 Rtl. Kies. Kalksteinschotterbeton : 1 Rtl. Zement -|- 2 Rtl. Sand -j- 2 Rtl. Kalksteinschotter.

Nach Vollendung der erforderlichen Vorarbeiten, Abstecken der Fluchtlinien, Herstellen der etwa 1,20 m tiefen, 0,50 m breiten Fundamente für Wände und Säulen, sowie Aufstellen der Innenschalung für die Wände und Einschalen der Decken und Säulen, wurden die Eisengerippe für Säulen und Wände in etwa folgender Weise hergerichtet.

Die an beiden Enden nach Innen umgebogenen vier Längseisen der Säulen von 1,3 cm Durchmesser wurden in Abständen von 20 cm durch Umfassungsbügel aus Rundeisen von 0,5 cm Durchmesser bewehrt und an den Kreuzungsstellen mit den Längseisen durch Bindedraht verbunden. Die vorgesehenen Diagonalbügel (Rundeisen von 0,5 cm Durchmesser) wurden während des Stampfens (in Abständen von 40 cm je ein Bügelpaar) eingelegt.

Die Eisengerippe für die einzelnen Wände wurden in der Weise hergestellt, daß durch Zusammenbinden der senkrecht und wagerecht laufenden Rundeisenstäbe von 0,7 cm Durchmesser mittels Bindedraht ein Netz von 10 cm Maschenweite gebildet wurde (vergl. Lichtbild 3).

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Abb. 3. Haus während des Baues-

Sodann wurde mit dem Betonieren beider Häuser zugleich begonnen, und zwar, wurde, vom Eingänge aus gesehen, die rechte Hälfte von Haus I und die linke Hälfte von Haus II in Kiesbeton (Haus I ,,Neissekies“ Haus II ,,Elbkies") der Mischung 1 Raumteil Portlandzement -j- 4 Raumteile Kies, die linke Hälfte von Haus I und die rechte Hälfte von Haus II in Kalksteinschotterbeton der Mischung 1 Raumtl. Portlandzement 2 Rtl. Mauersand -[- 2 Rtl. Kalksteingrutz hergestellt, (vergl. Lageplan Abb. 1 und 2).

Der weich angemachte Beton (etwa 12 °/₀ Wassergehalt) wurde von Hand gemischt, schichtenweise eingebracht und gestampft. Während des Stampfens wurden die Eiseneinlagen aller Bauteile so gehalten, daß ihr Abstand von der Schalung bei Haus I etwa 2 cm, bei Haus II etwa 0,5 cm betrug.

Während des Stampfens der Wände wurden die Eisenbewehrungen für Decken, Unterzüge und Schornsteine vorgerichtet. Sie bestanden bei den Decken und den Schornsteinen aus Rundeisen von 0,7 cm Durchmesser und waren in gleicher Weise wie bei den Wänden kreuzseitig gespannt und an den Kreuzungsstellen mit Bindedraht verbunden. Die Enden der Eisen in den Decken waren umgebogen.

Die Eisenbewehrung für die Unterzüge bestand aus je 6 Rundeisen von 1,3 cm Durchmesser in der aus Bild 2 ersichtlichen Anordnung (2 gerade und 4 aufgebogene Eisen) mit je 11 Scherbügeln aus Rundeisen von 0,5 cm Durchmesser.

Etwa einen Monat nach Beendigung der Ausschalungsarbeiten wurde etwa je x/₃ der Wandfläche des Innenraumes (bei beiden Häusern die linke hintere Ecke : Haus I Kalksteinschotter — Haus II Kiesbeton) nach vorherigem Bewerfen mit Zementmörtel mit Kalkmörtel geputzt.

Die Zeiten der einzelnen Arbeitsvorgänge, sowie das Alter der einzelnen Bauteile am Tage der Prüfung sind in Tab. 1 zusammengestellt.

Tabelle 1.

Zeit

1910

Arbeitsvorgänge

Alter l ei der Prüfung Tage

Haus I

Haus II

5.-25. VII.

Vorbereitende Arbeiten

26. VII.

Stampfen der freistehenden Schottersäulen von Haus I und II und der freistehenden Kiesbetonsäule von Haus I

136

142

27. VII.

Stampfen der Kiessäule in Haus II („Elbkies“) und Beginn des Stampfens der Wände

141

28.—29. VII.

Stampfen der Wände in ihren unteren Teilen

30. VII.

Fertigstellen der Kiesbetonwände I und II, Stampfen der Schotterwände ausgesetzt (1 m von oben), da Schotter ausgegangen

Kieswände

132

138

1. VIII.

Kiesbetonunterzüge gestampft von I und II

130

136

2. VIII.

Fortsetzung des Betonierens der Schotterwände

3. VIH.

Schotterwände fertig gestellt und Schotterunterzüge ge-gestampft von Haus I und II

128

134

4. VIII.

Wegen Regenwetters nicht gestampft, Eiseneinlagen für Decken und Schornsteine verlegt

5- VIII.

Decken beider Häuser betoniert

126

132

6. VIII.

Schornsteine beider Häuser betoniert

125

133

7.—17. VIII.

Täglich dreimal Schalungen genäßt

26.—31. VIII.

Ausgeschalt

27.—29. IX.

Putzarbeiten ausgeführt

72

78

C. Vorbelastung.

Um das elastische Verhalten der Betondecken bei einer Be- und Wieder-Entlastung festzustellen wurden vor den Brandproben je 2 Deckenstreifen neben den Schornsteinen 1,24 m breit und 6,00 m lang, mit den Unterzügen als Mitte, einer Belastungsprobe unterworfen.

Die amtlichen „Bestimmungen für d]i e AusTühru'ng von Konstruktionen aus Eisenbeton bei Hochbauten vom 24. Mai 1907“ fordern für gleichmäßig verteilte Nutzlast p, bei Belastung des ganzen Deckenfeldes, wenn mit g das Eigengewicht der Decke bezeichnet wird, eine Auflast von °>5 ⁽J + D5 V-

Das Gewicht der 24 qm großen Decke beträgt einschließlich Schornstein annähernd 5956 kg =248 kg/qm, die Nutzlast „für Wohngebäude und kleinere Geschäftsgebäude“, für welche solche schwachen Decken nur in Frage kommen können, 2 5° kg/qm (vergl. amtliche „Bestimmungen über die bei Hochbauten anzunehmenden Belastungen und die Beanspruchungen der Baustoffe usw. vom 31. Januar 1910).

Unter der Annahme, daß die Belastung der beiden Deckenstreifen, symmetrisch zur ganzen Deckenfläche angeordnet, einer gleichmäßig über die ganze Decke verteilten Last annähernd gleich zu erachten ist, war nach den Bestimmungen jede Decke zu belasten mit: 0,5 X 248 -j- 1,5 X 250 = 499 kg/qm.

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Abb. 4.

Darstellung der Lastverteilung auf den Versuchshäusern und Bezeichnung der Meßpunkte für die Formänderungen der Decke und die Temperatur während des Brandes.

Die Decken sind am 2. bezw. 12. Dezember 1910 bis 507 bezw. 503 kg/qm belastet worden.

Der Lastaufbau, sowie das Schema der Lastverteilung sind in Abb. 4

dargestellt.

Die Durchbiegungen wurden mittels Martens scher Rollenapparate an den Unterseiten der Decken bei „l“ und „0“ (s. Abb. 4 Grundriß) gemessen.

Die Ergebnisse der Belastung sind in den Tabellen 2 und 3 zusammengestellt und in Abb. 5 aufgetragen.

C. Vorbelastung.

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Schema des Lastaufbaues.

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Abb. 4.

Darstellung der Lastverteilung auf den Versuchshäusem und Bezeichnung der Meßpunkte für die Formänderungen der Decke und die Temperatur während des Brandes.

Tabelle 2.

Haus I.

Belastung der Decke.

Belastung in kg

kg|qm belastetes Deckenfeld

Durchbiegungen in cm an den Stellen

(Schotter)

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Bemerkungen

(Kies)

2060

2660

138

Gewicht des Lastunterbaues

3950

179

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5150

346

6350

7550

2060

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0,0025

0,0075

0,0100

0,0125

0,0150

0,0022

0,0188

Entlastet Wieder belastet

1000

2000

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8000 Kg Belastung

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0,18

0,20

mm Durchbiegung

Abb. 5.

Elastische Durchbiegung der Decken bei der Vorbelastung bis 7500 kg.

Tabelle 3.

Haus II.

Belastung der Decke.

Belastung in kg

kg/qm belastetes Deckenfeld

Durchbiegungen in cm an den Stellen

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(Kies)

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(Schotter)

Bemerkungen

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3910

5110

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7500

2060

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Gewicht des Lastunterbaues

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Beide Decken haben sich annähernd gleichmäßig elastisch erwiesen und gingen bei Entlastung wieder in die Null-Lage zurück. Bleibende Formänderungen oder Risse wurden nicht festgestellt.

263

343

423

503

138

503

0,0037 0,0081 0,0125 0,0169 0,0219 0,0006 0,0250

Entlastet Wieder belastet

D. Brandproben.

Die Prüfung von Haus I im Feuer erfolgte am 9. Dezember 1910, die von Haus II am 15. Dezember 1910 im Beisein einer großen Zahl von Mitgliedern des deutschen Ausschusses für Eisenbeton.

ce) Vorbereitung.

Zur besseren Luftzuführung während des Brandes waren von den hinteren Zugluken aus schräg nach der Mitte der Häuser und von da nach den Türen aus Gittermauerwerk Füchse mit aufgelegten Roststäben aufgebaut.

In jedem Haus wurden etwa 24 cbm einmal geschnittenes und dreimal gespaltenes Kiefernscheitholz in Stapeln von etwa 2,50 m Höhe aufgeschichtet und vor der Entflammung reichlich mit Petroleum begossen.

Zur Messung der im Inneren der Häuser erreichten höchsten Hitzegrade wurden an den mit 1 bis 15 bezeichneten Punkten (Abb. 4) an den Wänden innerhalb des Schornsteines und hinter den Säulen Schamotteschalen mit Metalllegierungen von verschiedenen Schmelzpunkten aufgehängt.

Bei rJ\ an der linken Seitenwand und rl\ an der Rückwand wurden außerdem Thermoelemente in das Innere des Brandraumes eingeführt, um den Wärmeverlauf während des Brandes zu messen.

Zur Messung der Durchbiegung der belasteten Deckenfelder (vergl. Abb. 4) während des Brandes waren an den Punkten l, m, n und 0 an den Ecken der Schornsteine eiserne Maßstäbe aufgestellt, deren Verschiebung gegen feste Punkte der Wände während des Brandes, soweit es der Rauch zuließ, durch Fernrohre festgestellt werden sollte.

ß) Wärmemessung innerhalb des Betons.

Tabelle 5.

ß) Wärmemessung innerhalb des Betons.

Zur Feststellung des Wärmedurchgangs durch den Beton wurde nach 3 Richtungen hin Vorkehrung getroffen :

1. In die Rückwand der Häuser wurden von außen bei tv t₂ und Löcher gebohrt, in die je ein Thermometer eingebracht wurde. Die Ueberdeckung des Quecksilbergefäßes der Thermometer durch den Beton der Innenseite der Wände betrug bei tx = 5 cm , t₂ = 3 cm und bei tz = 1 cm. Zur besseren Wärmeübertragung waren die etwas

schräg nach unten gebohrten Löcher zum Teil mit Quecksilber angefüllt und zum Schutze gegen die Außentemperatur mit Asbest verstopft, sowie durch eine mit Asbestpappe benagelte, dicht schließende Holzleiste mit entsprechenden Bohrungen abgeschlossen.

2.    Auf Beschluß des Arbeitsausschusses war von außen an der Mitte der rechten Seitenwand beider Häuser ein nach innen offener Holzkasten von etwa 1,00X0,50 m im Lichten dicht neben die Wände gestellt und mit reiner Holzwolle angefüllt worden , um festzustellen , ob die leicht entflammbaren Holzspäne an der Außenwand des Hauses sich soweit erwärmen würden, 11m Feuer zu fangen. Bei Haus I reichte der Holzbau bis zur Deckenkante, bei Haus II blieb das obere Ende 1 m von der Deckenkante ab.

3.    In jedes der beiden Häuser wurden 5 Betonwürfel von 30 cm Seitenlänge und 5 Betonwürfel von 20 cm Seitenlänge (je 3 Würfel aus Kiesbeton und je 2 Würfel aus Kalksteinschotterbeton) aus den gleichen Mischungen, aus denen die Häuser bestanden, von Brennmaterial umgeben eingebaut. In die Mitte jedes Würfels wurde eine kleine Magnesitkapsel mit leicht schmelzbaren Legierungen eingestampft, die sich somit etwa 14 bezw. 9 cm von der Außenfläche der Würfel und vom Feuer entfernt befanden.

y) Prüfung’ im Feuer.

Vor dem Beginn der Versuche wurden die in ganzer Höhe der Häuser in den Vorderwänden befindlichen Türöffnungen durch verschiebbare, etwa die (obere) halbe Türöffnung deckende Blechtafeln geschlossen, um die Wärme möglichst zusammen zu halten. (Abb. 6), dann wurde das aufgestapelte Holz mit Petroleum getränkt und an allen Oeffnungen in den Wänden gleichzeitig entzündet.

Die Entwicklung des Feuers (s. weiter unten) und die Beanspruchung der Eisenbetonwände ist augenscheinlich etwas durch die Windrichtung beeinflußt worden, die in der Abb. 1 durch Pfeile angedeutet ist. Der Wind wehte während des Versuches I vorwiegend aus O und während des Versuches II aus SO.

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Abb. 6. Haus I vor dem Versuch,

Die während der Brände an beiden Häuschen gemachten Beobachtungen sind nachstehend einander gegenübergestellt, und zwar getrennt für die Beobachtungen an den Wänden und an den Decken, während der Brände größtenteils der Beobachtung.

Das Innere der Häuser entzog sich

Das Aussehen der Häuser vor dem Versuch zeigen die Lichtbilder 6 und 7.

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Abb. 8. Haus I nach ³/₄ Stunden Brennzeit. Hinterwand und linke Seitenwand.

Brennzeit Minuten etwa

Beobachtung der Wände während des Brandes Haus I

Haus II

Senkrechte Risse*) an den vorderen Kanten beider Seitenwände, die sich zusehends erweitern.

Putz beginnt abzuplatzen.

Senkrechte Risse an den vorderen Kanten beider Seitenwände.

10

vor-

Zwei von oben nach unten verlaufende Risse zu beiden Seiten der Mitte der linken Seitenwand; desgl. an den hinteren Kanten der Wände. Die rechte Seitenwand beginnt sich nach innen zu bauchen.

Kreisbogenförmiger Riß in der linken Seitenwand von oben nach der deren unteren Ecke zu verlaufend.

15

Wagerecht verlaufender Riß in der linken Seitenwand etwa 1 m von oben. Senkrechter Riß etwa in der Mitte der Hinterwand.

In der Hinterwand zwei senkrechte Risse zu beiden Seiten der Mitte. Desgl. in der rechten Seitenwand den hinteren Kanten des Hauses.

Diagonal über die oberen Ecken der Häuser verlaufende Risse (Seiten- u. Rückwand).

an

20

Beide Seitenwände bauchen sich merklich nach innen, die dem Winde nicht ausgesetzte rechte Seitenwand stärker als die linke.

Starke Erweiterung der Risse in den Vorderkanten (bis zu 2 cm Breite), so daß offene Spalten entstehen, in denen die Enden der sich kreuzenden Eiseneinlagen teilweise Sichtbarwerden.

25

Die Risse in den vorderen Kanten haben sich bis zu etwa 1 cm Breite erweitert.

30

In allen Wänden, besonders in den Seitenwänden, haben sich zahlreiche, feine Risse gebildet, die sich allmählich netzartig über die Wandflächen ausbreiten.

35

Auf allen Wänden bilden sich zahlreiche Wasserflecke; aus den Rissen, die sich teilweise etwas erweitern, dringt unter Zischen kochendes Wasser.

40

Beide Seitenwände beginnen sich nach innen zu bauchen.

45

Zahlreiche Risse und Wasserflecke (Lichtbilder 8, 13 und 14).

Mit abnehmender Höhe der brennenden Holzstapel wird beobachtet, daß

im Innern:

50

Da, wo der Putz gesessen hat, im oberen Teil der linken Ecke auch der Beton auf größeren Flächen abgesprengt ist, so daß die Eisen stellenweise freiliegen.

Die rechte hintere Hälfte des Hauses (Schotterbeton) schalenförmige Absprengungen des Betons an vereinzelten geringer Flächenausdehnung zeigt, die Eisen an diesen Stellen sichtbar werden.

Stellen

von

60

Die Seitenwände haben sich eingebaucht

linke Seitenwand etwa 4 cm rechte

linke Seitenwand etwa 8 cm rechte

75

90

Bauchung der Vorderwand nach außen.

An einer Stelle der Hinterwand (linke obere Ecke), wo der Beton innen abgesprungen ist, haben sich mehrere strahlenförmig zusammenlaufende Risse stark erweitert. Die Wand schiebt sich an dieser Stelle um mehrere Zentimeter nach außen (Abb. 9).

*) An diesen Stellen wurden schon vor dem Versuch feine Risse festgestellt.

Haus I nach dem Versuch. Hinterwand und linke Sertenwand.

Abb. 9.

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Brennzeit Minuten etwa

Beobachtung der Wände während des Brandes Haus I

Haus II

105

125

Die Wasserflecken auf den Wänden sind fast vollständig verschwunden.

Die Holzwolle in dem angebauten Holzkasten beginnt oben, anscheinend infolge Funkenübertragung durch den Riß zwischen Decke und Wand, zu brennen. Die Flammen der brennenden Holzwolle werden gelöscht.

135

Keine wesentlichen äußeren Veränderungen an den Wänden bis auf stärkere Einbiegung der Seiten wände, die kurz vor Ende des Versuchs betrugen: linke Seitenwand (Schotter) etwa 6 cm I linke Seitenwand (Kies) etwa IX cm rechte Seitenwand (Kies) etwa 9 cm | rechte Seitenwand (Schotter) etwa 8 cm. Mit größerer Ausbauchung der Vorderwand stärkeres Klaffen der Risse an den Vorderkanten der Häuser, die sich bis zu etwa

5 cm

2 cm

Breite erweitert haben.

140

Ablöschen mit dem vollen Strahl des Hydranten, wobei der kalte Strahl hauptsächlich auf die tragenden Konstruktionsteile (Unterzüge und Säulen)

gerichtet wird.

Das Aussehen der Außenseite der Wände nach dem Versuch veranschaulichen die Abb. 9, 15 und 16. Die Wände haben sich wieder gerade gezogen, die Risse geschlossen (siehe weiter unten).

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Abb. 17. Haus II. Linke Wand innen (Elbkies c).

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Abb. 12. Haus I. Rückwand innen.

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Abb. ii. Haus I. Rechte Wand innen (Kies a).

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Deutscher Ausschufs für Eisenbeton. Heft xi.

2

Brennzeit Minuten etwa

Beobachtung der Decken während des Brandes Haus I

Haus II

Zwischen Decken und Seitenwänden beider Häuser bilden sich Risse, die sich im weiteren Verlauf des Versuchs mit zunehmendem Durchhang der Decken erweitern.

IO

In den Kanten der Schornsteine Risse, die sich im weiteren Verlauf des Versuchs stark erweitern.

Die beobachteten Senkungen der Decken, soweit sie bei den aufsteigenden Wasserdämpfen festgestellt werden konnten, an den Punkten l, m, n und 0 (vergl. Abb. 2 und 4) gemessen, sind in Tabelle auf S. 20 zusammengestellt.

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Abb. 13. Haus II nach ³/₄ Stunden Brennzeit. Hinterwand und linke Seitenwand.

Bemerkung: Abb. 17 mußte der Raumverteilung wegen bei Drucklegung des Berichts vorangestellt werden.

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Abb. 14. Haus II nach s/₄ Stunden Brennzeit. Hinterwand und rechte Wand außen.

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Abb. 15. Haus II nach dem Versuch. Hinterwand und linke Seitenwand.

Haus II.

Haus I.

Brennzeit Minuten etwa

Senkung der Decken in cm an I Kies

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Bemerkungen

den Stellen (vergl. Abb. 2) Kies

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Bemerkungen

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Die Durchbiegung vollzog sich gleichmäßig, wie aus Abb. 20 hervorgeht, in dem für die Decken beider Häuser die Durchbiegungen auf der Schotterseite des Hauses und auf der Kiesseite getrennt aufgetragen wurden.

In Abb. 20 bedeutet

• Schotter,

X Kies.

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Abb. i6. Haus II nach dem Versuch. Hinterwand und rechte Seitenwand.

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Abb. l8. Haus II. Rechte Wand innen (Schotter).

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60

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400

445 Minuten

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mm Durchbiegung

Abb. 20. Durchbiegung der Decken während des Brandes in Haus I und II.

Dabei zeigt sich, daß die Kiesbetondecken stärkere Durchbiegung erlitten haben , als die Kalksteinschotterdecken , was wohl nicht allein auf das stärkere Abplatzen der Kiesbetonteile über den Eisen , sondern auf die stärkere Wärmeleitungsfähigkeit des Kiesbetons gegenüber dem Kalksteinschotterbeton zurückzuführen ist, die aus den weiter unten geschilderten Beobachtungen deutlich hervorgeht und auch die Ursache der stärkeren Ausbauchung der Kiesbetonwände während des Brandes sein dürfte.

(5) Die Hitzeentwicklung.

Wie bereits erwähnt, waren die Häuser mit je 24 cbm gespaltenen Scheitholz gefüllt, welches an fünf Stellen gleichzeitig entzündet wurde. Die Steigerung der Hitze war in beiden Häusern eine ziemlich regelmäßige, wie aus Tabelle 4 und den Abb. 21 und 2 2 hervorgeht, die in den oberen beiden Linienzügen a die Messungen mit den Thermoelementen Tx und rl\ enthalten.

Trotz heftigen Nachfeuerns mit noch etwa 6 cbm Holz bei jedem Versuch gelang es nicht, die Hitze wesentlich über durchschnittlich 1020 C° zu steigern. Bei 1\ (nahe der Rückwand des Hauses) entwickelte sich die höchste Wärme. Sie stieg im Haus I bis auf rund 1040 C° im Haus II bis auf rund 1110 C°. Die Höchstwärme wurde in beiden Fällen nach etwa 1 ³/₄ Stunden erreicht, dann fiel die Wärme trotz Nachfeuerns innerhalb 35 Minuten bis auf 700 bis 800 C°. Bei dieser Wärme wurde das Feuer gelöscht.

Während des Versuchs II war die Windrichtung für die ruhige Flammenentwicklung günstiger, daher die stärkeren Schwankungen der Wärme bei Versuch I. Mit Hilfe der in Schamotteschälchen untergebrachten Metall-Legierungen konnte festgestellt werden, daß im gesamten Innenraum die Höchstwärme, unmittelbar an den Wänden (Säulen, Decken, Schornsteinen) gemessen, nur innerhalb enger Grenzen schwankte.

Die Höchstwärme betrug: (vergl. Abb. 4)

In Haus I

über 954 C° bei 1, 2    3, 4,

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,, 1020

C° „ 5,

und 9 , 13,

14, 15-

In Haus II

über 954 C° bei 1, 2, 4 und 9 ,, 1020 C° ,, 3, 5, 6, 7, 10, ir, 12, 13, 14 und

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Bei Punkt 8 waren in beiden Häusern die Schamotteschälchen mit den Legierungen herabgefallen.

Befund nach der Abkühlung- der Häuser.

Haus II.

Haus I.

Aeußeres Ansehen.

Abb. 9 zeigt die Hinterwand und die linke Seitenwand.

Mit Ausnahme der schadhaften Stellen an der Ecke der Hinterwand, wo die Wand einen durchgehenden Riß aufweist , haben sich die Risse in den Wänden fast sämtlich wieder zusammengezogen, so daß sie nur mit Mühe auffindbar sind. Die rechte Seitenwand und die Vorderwand zeigen das gleiche Aussehen, wie die in Abb. 9 dargestellte linke Seitenwand. Ein starker klaffenderRiß ist nur da entstanden, wo sich die Vorderwand von den Seitenwänden gelöst und nach vorn ausgebaucht hat.

Abb. 15 und 1 6 zeigen die Hinterwand und die beiden Seitenwände. In den Flächen sämtlicher Wände sind die Risse im großen und ganzen so weit wieder zusammen gegangen, daß sie bei oberflächlicher Besichtigung kaum noch erkennbar sind. Auszunehmen sind zwei senkrecht verlaufende Risse in der Hinterwand und die klaffenden Risse an den Verbindungsstellen zwischen Vorderwand und Seitenwänden. Die kreuzweise übereinander liegenden Eisenenden haben sich hier voneinander getrennt und die Vorderwand ist nach vorn ausgebaucht.

Decken.

Die Decke zeigt den Durchhang, der schon während des Versuches beobachtet wurde. Infolgedessen sind auch an den äußeren Kanten die Risse zwischen Decke und Wänden noch sichtbar.

Der Schornstein ist gut erhalten; die Risse haben sich wesentlich zusammengezogen.

Der äußere Befund der Decke im Hause II ist derselbe wie im Hause I.

Der Schornstein ist auch hier gut erhalten und die Risse haben sich wesentlich zusammengezogen; nur an den Innenkanten zwischen Schornstein und Decke sind erheblicheAbsprengungen entstanden. (Abb. 17 und 18.)

Die Wände von innen.

Während

Die beiden mit Kiesbeton a und mitKalksteinschotterbeton b ausgeführten Hälften des Hauses (2 cm dicke Ueber-deckung der Eisen) haben sich auf der dem Feuer zugekehrten Seite wesentlich verschieden verhalten, die rechte Hälfte des Hauses (Neiße-Kiesbeton a) nur ganz geringe Absprengungen über den Eisen aufweist und außerdem da, wo der scharfe Wasserstrahl gewirkt hat, geringe Korrosionen in der Oberfläche (bis zu etwa 1 cm Tiefe) entstanden sind, zeigt die linke Seite des Hauses (Kalksteinschotterbeton b) wesentlich stärkere Angriffe, und zwar auffälliger Weise da am meisten, wo die nachträglich aufgebrachte Putzschicht gesessen hat. Die Putzschicht ist zum größten Teile zerstört und herabgefallen und auch der Beton ist an einigen Stellen bis hinter die Eisen zerstört und herabgefallen. (Siehe Abb. xo und 12).

Jedenfalls ist festzustellen, daß der Putz auf dem Kalksteinschotterbeton die Wand nicht geschützt hat.

Die Innenfläche der Vorderwand, die vomLöschwasser nicht berührt wurde, hat im großen und ganzen sich unverändert erhalten, ausgenommen zwei etwa x/₄ qm große und 2 cm tiefe Absprengungen im Kiesbeton a.

Die mit Elb-Kiesbeton c und mit Kalksteinschotterbeton b ausgeführten Wände (¹)₂ cm starke Ueberdeckung der Eisen) haben sich nicht wesentlich verschieden verhalten. In beiden Betonarten hat der Strahl des Hydranten an einzelnen Stellen den Beton über den Eisen abgeworfen, aber in viel geringerem Maße , als im Hause I beobachtet wurde. Einen stärkeren Angriff zeigt hier der Kiesbeton c, der stellenweise bis auf 3 cm hinter den Eisen herausgespült wurde, während die Kalksteinschotterwände im großen und ganzen in der Fläche gut erhalten waren und nur etwa ¹/₂ cm tiefe Angriffe (Lösung der Oberschicht) aufweisen. Der Putz an der Hinterwand und der linken Seitenwand (Kiesbeton) hat sich im ganzen gut gehalten. (Abb. 19).

Die Innenfläche der Vorderwand ist so gut erhalten, wie die der Hinterwand, die aus Schotterbeton b bestehende Wand besser als die aus Kiesbeton c errichtete.

Säulen und Unterzüge.

Die Säulen und die Unterzüge der Decke haben wesentlich anderes Verhalten gezeigt, als die Wände. Die Säule rechts (Kiesbeton a) ist fast auf der ganzen Länge bis auf die Eisen zerstört (Abb. 11) und auch die Unterzüge haben in der Nähe der Säule den Beton über den Eisen verloren. Letztere zeigen zwischen Säule und Wand Durchbiegungen, während an der Säule Ausknickungen nicht wahrnehmbar sind.

Die Säule links (Kalksteinschotterbeton b Abb. 10) ist weit weniger in Anspruch genommen und der Unterzug über dieser Säule hat, obgleich der Beton an verschiedenen Stellen über den Eisen abgefallen ist, anscheinend geringere Durchbiegung. Im allgemeinen ist der Kiesbeton a in der Säule bis auf etwa 2 cm Tiefe zerstört, während in der Säule aus Kalksteinschotterbeton b die Zerstörung, abgesehen von den losgesprungenen Ecken , auf höchstens ¹/₂ cm Tiefe feststellbar ist.

Die Säulen und Unterzüge sind etwas stärker angegriffen als die Wände, aber auch bei ihnen zeigt sich die Ueberlegenheit des Schotterbetons b gegenüber dem Elbkiesbeton c.

Während bei den Säulen b (wie bei c) die nur x/₂ cm dicke Ueberdeckung der Kanten bis auf geringe Reste verschwunden ist, hat sich bei b die Ueberdeckung der Bügel noch gehalten; bei c ist sie im ganzen unteren Teil der Säule abgelallen. (Abb. 17 und 18.)

Auch der Unterzug aus dem Schotterbeton b hat zwar die Kanten über den Längseisen verloren, die Bügel sind aber größtenteils noch von der dünnen Betonschicht bedeckt und der Kopf der Säule ist abgesehen von leichten Zermürbungen der Oberfläche fast völlig erhalten. (Abb. 18).

Der Unterzug aus dem Elbkiesbeton c dagegen hat wie der zugehörige Säulenkopf große Stücke verloren, so daß Längs- und Quereisen auf einzelnen Strecken bloßliegen. Die Durchbiegung beider Unterzüge ist nahezu dieselbe.

Ergebnisse der Messung des Wärmedurchganges.

Die Messung des Wärmedurchganges im Beton hat zu interessanten Ergebnissen geführt. Die Ablesungen an den Thermometern tx 11₂ t₃ sind in Tabelle 4 zusammengestellt und in den Linienzügen b in Abb. 21 und 22 aufgetragen. Im Haus Ist eckten die Thermometer im Kiesbeton, im Haus II im Kalksteinschotterbeton. Der Verlauf der Linienzüge b in Abb. 21 und 22 zeigt charakteristische Unterschiede. Der Kiesbeton hat sich im Innern während 1³/₄ stündiger Erhitzung langsam und gleichmäßig erwärmt, und zwar betrugen die Unterschiede zwischen der Wärme 1 cm von der vom Feuer bespülten Fläche der Wand und 5 cm hinter dieser Fläche fast gleichmäßig nur etwa 20 C°, dann aber trat eine Aenderung ein, insofern, als, obgleich die Hitze im Hause zu sinken begann und gleichmäßig vor der Wand bis auf 770 C° sank, der Beton der Wand sich anschwellend weiter erwärmte und zwar in steigendem Fortschritt um so mehr, je näher die Meßstelle dem Feuer lag. Nach 2 Stunden 20 Minuten, als das Feuer gelöscht wurde, betrug die Wärme der Wand 1 cm von der Innenfläche bereits 390 C °, und auch die Wärme 5 cm von der Innenfläche betrug schon 160 C °. Der Kiesbeton wird also zum guten Wärmleiter, wenn er erst bis auf etwa 100 C° erhitzt ist. Leider sind die Messungen bei diesem Versuch mit dem Ablöschen des Feuers abgebrochen worden; beim 2. Versuch mit Haus II wurden sie aber fortgesetzt.

C°, 5

cm

Im Haus II, im Kalksteinschotterbeton, ergab sich ein ganz anderes Bild. (22). Der Beton erwärmte sich auch hier anfangs gleichmäßig fortschreitend aber nur bis zu etwa 1 */₄ stündiger Brenndauer des Feuers, dann begann eine schnellere Erwärmung Platz zu greifen, die um so mehr zunahm, je näher die Meßstelle dem Feuer lag, so daß beim Fallen der Hitze im Hause nach 1 ³/₄ Stunden die Erwärmung des Betons 1 cm von der Innenfläche der Wand rund 200

von der Innenfläche der Wand nur rund 100 C° betrug; auch dann stieg die Wärme trotz fallender Temperatur im Innern des Hauses noch weiter, aber in allmählich sich verringender Steigung; etwa 10 Minuten nach dem Löschen des Feuers beginnt schon die Hitze langsam und gleichmäßig wieder zu fallen. Abkühlung bis auf etwa 100 C° dauerte rund 3 Minuten, vom Löschen des Feuers an.

Die

Tabelle 4.

Während der Brandproben gemessene Wärmegrade in C°

Haus I.

Haus II.

Brennzeit

Minuten

D eckung 5 cm 3 cm 1 cm

• '1\    7'₂

Deckung 5 cm 3 cm 1 cm

Bemerkungen

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

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oooocooooooooccooocccooocooo ¹

40

90

120

IÖO

210

250

290

330

380

410

44O

430

430

46O

480

510

560

610

870

970

970

00 OOvO -4 M -P* O O C

4.2

4-2

7,8    10,0

19,0

24,8    26,9    40,2

39,0    41,0    54,7

51,0    55,0    69,0

64,5    72,2    85,0

79,0    89,0    97,0

97,8    98,0    116,0

131    188

145    175    268

163    194    390

MM CO CO OO'sC 'sOvO'sO'sO'sO'sO 00 00 00 OO^J *<1 O^Ln -4 U) bJ M h h Ln CO    Ln O Co C\ (J\4^ bö *-* On O 00 Co tO Q <->    ^4 00 Ln 00 tO

cooooooooooocoooooooooccoooo ¹

2,8

IOO

150

230

270

330

6,8

2,4

3,5 Beginn d.Versuche

10,0    16,8

370    19,5    29,0    35,8

400

450

570    35.5    49,o    59,5

680

680

740    55,0    74,0    92,0

760

810

910

79,0    98,0    99,0

870

830

780 145,5    213,5    310,0

760    152,5    221,0    327,0

abgelöscht

210

400

15

25

kJ

40

233    360

55

70

85

100

130

145

i6i,o 230,0

D D U) OOhU OOW

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o o o o b o o o o b b

fH    H-t

/ Minuten nach 1 dem Ablöschen

Das verschiedene Verhalten der beiden Betonstoffe ist so charakteristisch, daß es sich empfehlen dürfte, auch noch mit anderen Betonarten ähnliche Versuche anzustellen.

900

800

100

600

500

300

200

400

C°

Vs.

IW

• m

\\

s.

■+

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\\

T\\

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• M--

----M •

Vz

#4

Abb. 21. Wärmeänderung beim Versuch mit Haus I. a) im Innern des Gebäudes, b) im Beton der Hinterwand.

21/+ 2 ²⁰Stunden

Die Messungen im Innern der dem Feuer ausgesetzten Würfel waren nicht fein genug, um die gleichen Unterschiede zwischen den Betonarten erkennen zu lassen. Es ließ sich (nach dem Zerdrücken der Würfel) nur feststellen, daß in der Mitte der 30 cm Würfel 93 C⁰ als Höchstwärme nicht erreicht worden sind, während in der Mitte der 20 cm Würfel diese Wärme überschritten war (Die Wordsche Legierung geschmolzen) 111 C⁰ aber nicht erreicht (Schwefel nicht geschmolzen). Die neben der rechten Seitenwand des Hauses II aufgeschichtete Holzwolle ist nicht in Brand geraten und hat auch keine Bräunung oder sonstige sichtbare Veränderung gezeigt. An Haus I geriet das Holzgestell von oben aus (vermutlich durch den Spalt zwischen Decke und Wand) in Brand.

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100

200

300

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500

600

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I.

Abb. 22. Wärmeänderung beim Versuch mit Haus II. a) im Innern des Gebäudes, b) im Beton der Hinterwand.

59 kg/qcm 64 kg/qcm.

Der Schotterbeton im Mittel aus je 4 Versuchen für 20 cm Würfel

9f

kg/qcm

Kiesbeton

E. Druckfestigkeit des erhitzten Betons.

Die gleichzeitig mit dem Bau der Häuser gefertigten, zur Messung des Wärmedurchganges bestimmten 20 und 30 cm Würfel waren am Tage der Prüfung 142 und 150 (Kiesbeton) oder 137 und 143 (Kalksteinschotterbeton) Tage alt. Sie wurden nach dem Ablöschen des Feuers aus den Häusern entfernt, kühlten langsam im Freien ab und wurden dann auf Druckfestigkeit geprüft. Die Ergebnisse enthält Tabelle 5. Sämtliche Würfel haben gute Druckfestigkeiten geliefert, namentlich, wenn man berücksichtigt, daß die Würfel durch die im Innern eingebetteten hohlen Magnesittiegel geschwächt waren. Auch bei diesen Versuchen zeigte sich der Kalksteinschotterbeton dem Keisbeton beträchtlich überlegen.

Der Kiesbeton lieferte trotz der schwachen Erhitzung im Mittel aus je 6 Versuchen für 20 cm Würfel ,, 30 cm

102

,, 30 cm ,,    126 kg/qcm.

Die kleineren Körper sind im Feuer vermutlich stärker geschädigt worden, als die größeren ; im unversehrten Zustande hätten die kleinen Würfel die höheren Festigkeiten liefern müssen.

Tabelle 5.

Ergebnisse der Festigkeitsprüfungen¹) der durch Feuer beanspruchten

Betonwürfel.

Haus I.

Schotterbeton

Alter der Proben

142 Tage

137 Tage

Mischungsverhältnis Raumteil

Ver

such

Nr.

Druckproben

Würfel von 20 cm Seitenlänge Würfel von 30 cm Seitenlänge Gedrückte Fläche — 400 qcm Gedrückte Fläche = 900 qcm

Bruchlast

Druckfestigkeit

V ±Sl

Bruchlast

■s

°/o

>2 I Druckfestigkeit 3 tö

°lo

Mischungsverhältnis Raumteil

Druckproben

Würfel von 20 cm Seitenlänge Würfel von 30 cm Sei Gedrückte Fläche — 400 qcm Gedrückte Fläche =

qcm

Ver

such

Nr.

Bruchlast

•5

a — B kg/qcm

V ±/1

°l o

Bruchlast

Druckfestigkeit

a — B kg/qcm

°/o

1 Zement4 „Neifsekiesu

I 17 870

2    15970

3    18 820

Sum

men

52 660

Mittel "7 553

45

40

47

I3²

44

102

91

107

300

+ 2    47 300    53    100

— 9    50 200    56    106

+ 7 44 500    49    92

142000 158    298

6.0 47 333    53 ±/lm

- 4>7

Kalksteinschotter

^Sum-

len

Mit-

tel

39 120    98    102 + 2    98 800

37 650    94

98 — 2 104 500

76 770 192    200

4- 2

203 300

38 385    96 ±^>« = 2,0 101 650

110

116

97—3

103 + 3

226    200

113 ±Jm=Z,o

• n = °>5

- n = 0,6

= 1,0

Kiesbeton

Tabelle 5.

Ergebnisse der Festigkeitsprüfungen¹) der durch Feuer beanspruchten

Betonwürfel.

Haus II.

Schotterbeton

Alter der Proben

150 Tage

143 Tage

Mischungsverhältnis Raumteil

Ver

such

Nr.

Druckproben

Druckproben

Würfel von 20 cm Seitenlänge Würfel von 30 cm Seitenlange Gedrückte Fläche = 400 qcm Gedrückte Fläche = 900 qcm

Würfel von 20 cm Seitenlange Würfel von 30 cm Sei Gedrückte Fläche = 400 qcm Gedrückte Fläche —

Bruchlast

Druckfestigkeit

Bruchlast

•s

ts

±^

qcm

Ver

such

Nr.

Bruchlast

Druckfestigkeit

Bruchlast

Druckfestigkeit

ff — B kg/qcm

ff — B

=1

bs

°/o

Orq

:m

°/o

kg/qcm

fl

°/o

1 Zement + 4 nEIbkiesu

1    27 850

2    25 470

3    30 790

um*

men

84 HO

Mit-    Q

i«i²⁸⁰³⁷

70

64

77

211

70

IOO

o 65 900

73

97

91    — 9 68 800

110 +10 67 300

301

+ 10

202 000

±^«*=6,3 67333

76

75

224

75

IOI

100

298

1 Zement ± 2 Mauersand ±2 Kalksteinschotter

Sum

men

Mit

tel

40 IOO IOO

93 — 7 ‘17 300

130    94 —6

45050 113    106 -f- 6 132800

85 150 213    199

250 100

42575 107 ±1^^=6,5125050

148    106 4- 6

278    200

139 ±^»*=6,0

-7- ■ n = °,S

-A- • n = 2'3

= 0,3

~T ‘ n

von 20 cm

Da die Bestimmung der Festigkeit des zu den Häusern verwendeten Betons nicht mit in den Arbeitsplan aufgenommen war, sind leider nicht gleichzeitig mit den Häusern aus demselben Beton Druckproben gefertigt worden, die neben den Häusern stehend im Freien hätten erhärten sollen, um Aufschluß über die Festigkeit der beiden Betonarten ohne Feuerbeanspruchung zu geben. Das Versäumte ist später nachgeholt und es sind 3 Reihen Körper, je 4 Würfel Seitenlänge (so weit das noch vorhandene Material reichte), angefertigt und am 29. Mai 1911 also nach Tagen geprüft worden. Di Ergebenisse enthält Tab. 6.

Der Vergleich der Ergebnisse der durch Feuer beanspruchten Proben mit den nicht vom Feuer beeinflußten, wird durch nachfolgende Zusammenstellung der Mittelwerte erleichtert,

Beanspruchung

im

Haus

Alter

Tage

Kiesbeton

20 cm Würfel

30 cm Würfel

Kalksteinschotterbeton

OB

OB

Alter

Tage

20 cm Würfel

30 cm Würfel

OB

OB

Durch Form

(Neifsekies)

II

(Elbkies)

ci O

CD

VO

Ck>

107

102

ii3

139

116

246

N. 174 E. 167

wobei besonders darauf hingewiesen werden muß, daß die nicht durch Feuer beanspruchten — nachträglich gefertigten — Würfel bei der Prüfung etwa i Monat jünger waren, als die anderen.

Es zeigt sich, daß der Kalksteinschotterbeton etwa 60°/ö, der Kiesbeton aber etwa 65 °/₀ seiner ursprünglichen Festigkeit durch das Feuer eingebüßt hat. Der Neißekies (im Haus I) scheint etwas stärker gelitten zu haben als der Elbkies (im Haus II), doch kann das auf stärkere Fouerwirkung in Haus I zurückzuführen sein und braucht nicht notwendig der Kiesart zur Last zu fallen ; auch die Kalksteinschotterwürfel haben ja wie Haus I etwas mehr Einbuße an Festigkeit erlitten, als in Haus II.

Tabelle 6.

Ergebnisse der Druck-Festigkeitsprüfungen¹) der nachträglich aus dem Beton gefertigten Würfel 116 Tage alt.

(ohne Feuerbeanspruchung).

Mischungsverhältnis

Raumteile

Ver

such

Nr.

Würfel von 20 cm Seitenlange Gedrückte Fläche = 400 qcm

lü

!|

:3 ⁷³

Seitenlange : = 400 qcm

Würfel von 20 cm Seitenlänge Gedrückte Fläche = 400 qcm

Bruchlast

I Druckfestigkeit

V ± /I

Raumteile

Ver

such

Nr.

Bruchlast

ba

kg qcm

a ?

I Druckfestigkeit

3 b3

Mischungsverhältnis

Raumteile

Ver

such

Nr.

Bruchlast

Druckfestigkiet

V + ./

°/o

a — B

kg/qcm

°/o

65 550

164    98 - 2

67 550

169

97—3

1 Zement: 4 Elbkies

64 550

3    65 550

4    71 100

Sum

men

266 750

161    96 —

2    66 050

164    98 — 2    3    72 600

165

182

95 —5

105 + 5

■*r

178 io7 + 7 ~

4    71 100 178

102 -f- 2

667 399

-f- 7 I Sum--8 N

men

277 3°°, 694

399

Mit-

tel

66 688

167

=3 8

Mit- ,

tei 69325! 174

"oo §

i Zement: 2 S : 2 Kalksteinsch-

95 550

2    101 200

3    99 (>5o

4    97 °5°

Sum

men

393 450

Mit- _ , tel 98 363

239    97 —3

253 103 + 3

249 IOI -f- I

243    99 — I

VsD

00

4-

_o_

246

2,0

—Ä— • n

— 1,1

—— - n — 1,1

• n — 2,0

daß bei Gelegenheit des Baues eines

Von Interesse ist vielleicht noch,

Hauses aus Stampfbeton in der Mischung

1 Rtl. Zement-(-3 Rtl. Sand-f-3 Rtl. Kalksteinschotter (20 — 40 mm) nach 70 Tagen Alter folgende Festigkeiten ermittelt wurden:

Druckfestigkeit des Betons

in eiserne Formen gestampft 202 kg/qcm aus dem Haus geschnitten

120 kg/qcm.

Schlufsfolgerungen.

Aus den Versuchen lassen sich folgende Schlußfolgerungen ziehen, die indessen auf ihre Allgemeingültigkeit noch nachzuprüfen wären

1. Auf die Standfestigkeit eines Eisenbetonhauses ist es im Falle eines gewöhnlichen Schadenfeuers ohne nennenswerten Einfluß, ob die Ueberdeckung der Eiseneinlagen mit Beton 2 cm oder nur 0,5 cm dick ist. Auch die 0,5 cm dicke Ueberdeckung vermag die in den Wänden liegenden Eisen ausreichend lange vor starker Erwärmung zu schützen.

2.    Der Kalksteinschotterbeton ist dem Flußkiesbeton in bezug auf Langsamkeit der Wärmeübertragung und Haltbarkeit der Ueberdeckung der Eisen im Feuer und gegenüber dem Löschwasser überlegen.

3.    Die Verbindung an ihren Enden sich kreuzender Eisenstäbe nur mit Bindedraht hat sich, wie vorauszusehen war, nicht als ausreichend erwiesen, um den Wärmedehnungen stand zu halten. Die Eisen müssen, wenn dieser Zweck erreicht werden soll, untereinander verhakt werden.

4.    Die Haltbarkeit der dem Feuer zugekehrten Flächen leidet, wenn der Beton an der Außenhaut und über den Eisen zu dicht wird. Schalenförmige Absprengungen durch Bildung von Wasserdampf innerhalb des Betons sind die Folge.

5.    Bei richtiger Konstruktion der Decken, Unterzüge und Stützen vermögen die Decken auch im Feuer höhere Lasten als die Nutzlast zu tragen, ohne dem Feuer den Durchgang in die Obergeschosse zu gestatten.

6.    Im allgemeinen ist nicht anzunehmen, daß ein richtig konstruiertes und gut ausgeführtes Eisenbeton-Gebäude durch ein Schadenfeuer zerstört werden kann. In der Regel werden bei örtlichem Brande in einem Betongebäude die dem Brandherd benachbarten Räume ohne Gefahr betreten werden können. Die in solchen Räumen lagernden brennbaren Gegenstände weiden in der Regel vom Feuer nicht angegriffen oder beschädigt werden.

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