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Aus fruheren Versuchen ist bekannt, das die Widerstandsfahigkeit von Nietverbindungen unter oftmals wiederkehrenden Zugbelastungen von der Klemmkraft abhangt, die in der Niete wirkt. Man weis auserdem, das die Grose der Klemmkraft vom Werkstoff der Niete, von der Lange der Niete, auch von den Vorgangen beim Nieten abhangt3. Ferner ist bekannt, das beim Nieten eine tunlichst weitgehende Lochfullung erwunscht ist, um die Formanderungen der Verbindung klein zu halten, vgl. z. B. unter I, A, 3.

Beton, de rim Freien bestandig sein soll, mus in erster Linie frostbestandig sein, d. h., er darf durch Gefrieren im wassergetrankten Zustand keinen Schaden leiden. Hinzu treten zusatzliche Beanspruchngen, z. B. die Wirkung von Streusalzen auf Betonstrasen und die Einflusse von Temperaturunterschieden und Feuchtigkeitsanderungen. Die Anforderungen an die Wetterbestandigkeit sind dementsprechend mannigfalting abhangig von den klimatichen Verhaltnissen des Standorts, von der Behandlung der Bauteile usw.1. Fur den wetterbestandigen Beton sind hinreichend wetterbestandige Zuschlagstoffe, weitgehende Wasserdichtheit und erfahrungdgenmas eine gewisse Mindestfestigkeit erforderlich.

Wenn der Beton in der Mischmaschine in gleichmasiger Beschaffenheit bereit steht, so soll der Beton die gute Mischung beim Schutten in das Fordergefas, beim Fordern zur Verarbeitungsstelle und beim Einbringen in die Schalung nicht verlieren; uberdies soll die weitere Verarbeitung mit den vorgeschlagenen Hilfsmitteln mit moglichst kleinem Arbeitsaufwand so moglich sein, das eine weitgehende Verdichtung erfolgt und das der bestmogliche Zustand in allen Teilen des Baukorpers vorhanden ist. Wenn man die „Verarbeitbarkeit“ des Betons derart kennzeichnet, so ergibt sich, das vom Beton eine moglichst wenig ausgepragte Entmischbarkeit und auserdem eine gute Verdichtbarkeit verlangt wird3.

Zunachst sei auf die allgemeinen Bemerkungen unter 15.1 verwiesen. Fur den Einflus des Wasserzementwerts sind die Ausfuhrungen unter 15.3 masgebend.

Die Entwicklung der Werkzeuge und technischen Arbeitsmethoden hat sich fast immer rein empirisch vollzogen, und so hing der technische Fortschritt gewohnlich eng mit dem Bedurfnis nach Arbeitsvereinfachung und Arbeitserleichterung zusammen. Mit Beginn des industriellen Zeitalters und vor allem mit dem Durchbruch der „wissenschaftlichen Betriebsfuhrung“ verlagerte sich der Schwerpunkt mehr und mehr auf die Erhohung der Produktivitat durch den Einsatz von Maschinen. Schon die einfachen Rentabilitatsrechnungen zwingen dazu. Man muste feststellen, das der Mensch vielfach sehr unokonomisch, „zu teuer“ arbeitete, das vor allem die Gewinnung von mechanischer Energie uber die menschliche Muskelarbeit unokonomisch ist. Sie kostet ungefahr das Hundertfache dessen, was sie uns etwa aus der Verbrennung von Kohle kostet und immer noch zehnmal soviel, als wenn wir die chemische Energie der Kohle erst in elektrische Energie umformen, um sie in Form des elektrischen Stromes bequem uberall hin zu transportieren und an jedem beliebigen Ort in mechanische Energie umzusetzen. Auserdem wuchs der Energiebedarf in den letzten Jahrzehnten so gewaltig, das man auch aus diesem Grunde gezwungen ist, auf die Maschine auszuweichen, die Arbeiten zu mechanisieren. Aber der Mensch ist dadurch nicht uberflussig geworden, nicht einmal bei der Vollautomation. Der franzosische Soziologe G. Friedmann spricht einmal von ihm als dem „Luckenbuser“ der Maschine. So ist es verstandlich, das mehr und mehr die Maschine das Gesetz des Handelns an sich gerissen hat und das sich der Mensch ihr anpassen, ihrer Eigengesetzlichkeit unterordnen mus. Vielfach sind wir so von ihr abhangig geworden, das wir den Zwang nicht mehr abschutteln konnen ohne grose wirtschaftliche Nachteile. Ein einfaches Beispiel mag das zeigen: Die Nahmaschine ist ein Gerat, das bis in den kleinsten Haushalt vorgedrungen ist. Nun beobachten wir beim Menschen, der an ihr arbeitet, in aller Welt einen merkwurdigen, unphysiologischen Zwang bei ihrer Bedienung. Die meisten Menschen sind Rechtshander, und beim Arbeiten mit beiden Handen hat die rechte Hand die Fuhrung, die linke ubernimmt untergeordnete Tatigkeiten. An der Nahmaschine dagegen hat die linke Hand die Fuhrungsrolle, sie ist verantwortlich fur die Gute und Genauigkeit der Naht, die rechte Hand hat nur den Stoff nachzuschieben, zurechtzulegen usw. Die Erklarung fur dieses der praktischen Erfahrung widersprechende Verhalten liegt in der historischen Entwicklung dieser Maschine: Die mechanische Kraft zum Antrieb war zunachst dem Menschen zugewiesen; er bediente mit der kraftigeren Extremitat das Schwungrad, drehte es also mit der rechten Hand. Die linke muste notgedrungen die Fuhrung der Naht ubernehmen. Als man zum Fusantrieb oder sogar zum Elektromotor als Antriebskraft ubergegangen war, behielt man „aus Gewohnheit“ die ursprungliche Arbeitsverteilung auf die beiden Hande bei, obwohl sie nicht nur unnotig, sondern auch menschlich und wirtschaftlich unzweckmasig war und ist. Von einer weiteren, aus unserer Zivilisation nicht mehr wegdenkbaren Maschine, der Schreibmaschine, wissen wir seit vielen Jahren, das die Anordnung der Buchstaben auf dem Tastenfeld fur die Bedienung durch den Menschen vom Leistungs- und Ermudungsstandpunkt aus nicht zweckmasig ist; aber niemand kann sich heute noch dazu entschliesen, von ihr abzugehen, weil eine grose Verwirrung und Leistungsstorung unvermeidlich ware.

Moore, Lyon und Inglis3 untersuchten vier Sorten Guseisen mit Staben von rund 8,9 mm Durchmesser bei 1500 Umdrehungen in der Minute. In Abb. 126 bis 129 ist das Gefuge von zwei Guseisensorten wiedergegeben. Das Guseisen 91 kennzeichnet sich nach der Graphit- Verteilung (Abb. 126) und nach dem Anteil des Perlits (Abb. 127) als guter Maschinengus. Die Zugfestigkeit Kz dieses Materials ist zu 1840kg/cm2 angegeben. Das Guseisen 94A wies grobere Graphitverteilung (Abb. 128) und wenig Perlit, also vornehmlich Ferrit auf (Abb. 129); die Zugfestigkeit Kz betrug 1500 kg/cm2. Die Schwin-gungsfestigkeit D s fand sich fur Guseisen 91 zu 840 kg/cm2, fur Guseisen 94A zu 490 kg/cm2, also fur das letztere weit kleiner.

Mehr als auf anderen technischen Gebieten besteht im Bauwesen die Gepflogenheit, Mindesteigenschaften der Bauelemente und der Bauwerke durch Vorschriften festzulegen, die Eigenschaften der Baustoffe fur bestimmte Aufgaben zu begrenzen, auch die Art ihrer Anwendung zu uberwachen usw. Dies geschieht, weil bei mangelhaften Bauwerken Einsturzgefahr und damit Lebensgefahr fur die Insassen bestehen kann oder weil die Menschen, welche ein mangelhaftes Haus als Wohnung oder Werkstatte benutzen sollen, gesundheitliche oder wirtschaftliche Schadigungen erleiden mussen. Die Vorschriften uber die Bauart und uber die Abmessungen der Ausenwande der Wohnhauser, die Forderung nach baulichen Masnahmen gegen die Ausbreitung des Feuers in Geschaftshausern, die Vorschriften uber die zulassige Anstrengung der Baustoffe und andere Bestimmungen geben ein Bild der Masnahmen des Staates in der Technik des Bauwesens. Da dieser Weg nur sicher begangen werden kann, wenn eindeutige Gutebedingungen und Gutenormen fur Baustoffe vorhanden sind, so ist es verstandlich, das die Prufung der Baustoffe seit langer Zeit eine grose Bedeutung hat. Auch der Umstand, das die meisten Bauwerke lange Zeit gebrauchsfahig bleiben sollen, fuhrt zu besonderen Masnahmen.

Die Bauart der Versuchskorper ist aus Abb. 1 ersichtlich. Es handelt sich hiernach um Laschenverbindungen mit 2 × 3 Schrauben. Zwei Bleche aus St 52, in der Regel 224 mm breit, in allen Fallen 20 mm dick, sind mit zwei 11 mm dicken Laschen aus St 52 gestosen. Die Lochabstande in den Laschen und in den Mittelstucken sollten 128,0 mm betragen, die Lochdurchmesser 32,0 mm, die Schaftdurchmesser der Schrauben 31,5 mm. Von diesen Sollmasen ist bei den einzelnen Versuchsreihen systematisch abgewichen worden, wie die folgende Zahlentafel 1 angibtl.

Die folgende Erorterung beschrankt sich auf die Zementeigenschaften, die fur den technologischen Aufbau und die damit verbundenen Eigenschaften des Betons von Bedeutung sind7. Die Feststellungen beziehen sich nur auf Zemente, die zur Zeit in Deutschland in erheblichen Mengen hergestellt werden. Sonderzemente, wie Quellzement, Tiefbohrzement, Bariumzement, werden nicht behandelt1.

Abb. 138 enthalt anschauliche Feststellungen von McAdam mit Nickel-Kupfer-Legierungen2. Das Verhaltnis der Schwingungsfestigkeit D s des umlaufenden Biegestabs zur Zugfestigkeit Kz fand sich zu 0,3 bis 0,5. Im gleichen Rahmen liegen die Angaben von Moore und Jasper uber Nickel und Monelmetall (69 bzw. 66% Nickel, 27 bis 29% Kupfer)3. Die Zahl der Lastwechsel, welche zur Bestimmung von D s notig erscheint, kann nach den genannten Versuchen fur Nickel zu mindestens 1000 Millionen angenommen werden (vgl. Abb. 139). Durch Kaltbearbeitung wird nach McAdam4 bei Monelmetall D s ungefahr ebenso gehoben wie K z .

Im Herbst 1938 erschien im Bulletin 302 der Engineering Experiment Station der Universitat von Illinois in Urbana als Heft 79 des Bandes 35 der Veroffentlichungen dieser Universitat ein umfangreicher Versuchsbericht, der zu einem grosen Teil Aufgaben behandelt, die denen nahestehen, die in Heft 5 des Deutschen Ausschusses fur Stahlbau beschrieben sind1.

In unserer Umgangssprache werden die Begriffe „Arbeit“ und „Leistung“ meist als Synonyma, also in der gleichen Bedeutung gebraucht, vielfach auch zu einem Wort verbunden in der Bezeichnung „Arbeitsleistung“. Das fuhrt oft zu Misverstandnissen, und in der Wissenschaft empfiehlt es sich, die Begriffe in Anlehnung an die physikalische Terminologie zu definieren, nach welcher mit dem Begriff „Leistung“ immer Arbeit unter Berucksichtigung der Zeit, in der sie ausgefuhrt wurde, verstanden wird. Betriebswirtschaftlich gesehen, erscheint das besonders notwendig, denn hier ist die bezahlte Arbeit immer mit dem Begriff „Zeit“ verbunden. Wenn z. B. zwei Arbeiter den Auftrag ausfuhren, je einen Waggon Koks mit 10 Tonnen zu beladen, so hat jeder bei einer Hub- oder Wurfhohe von 1,50 m und sonst gleichen Ausgangsverhaltnissen schlieslich eine physikalisch mesbare Arbeit von 10 000 × 1,5 = 15 000 mkg verrichtet. Fur die Entlohnung dieser Arbeit dagegen spielt die „Wirtschaftlichkeit“ eine entscheidende Rolle und damit die Zeit, in welcher die beiden Arbeiter ihren Auftrag ausgefuhrt haben; je weniger Zeit ein Arbeiter gebraucht hat, um so groser war seine Leistung und umgekehrt. Allerdings darf man nicht vergessen, das sich auch der Begriff „Arbeit“ mit dem physikalischen Begriff, der als „Kraft × Weg” definiert wird, durchaus nicht immer deckt, wenn wir von menschlicher Arbeit sprechen. Wenn wir etwa ein Gewicht von 10 kg eine gewisse Zeit zu halten haben, so bezeichnen wir das auch als „Arbeit“, obwohl es physikalisch keine ist, denn es fehlt die Komponente „Weg”. Zweckmasig hat die Arbeitswissenschaft deshalb fur solche Tatigkeiten den Begriff: „Halte“arbeit oder „statische“ Arbeit eingefuhrt und sie der Arbeit mit Be„weg“ung, der „dynamischen” Arbeit gegenubergestellt, zumal physiologisch, wie wir noch sehen werden, die statische Arbeit, die eigentlich keine Arbeit ist, wegen ihrer Ermudungswirkung und der groseren Anstrengung, mit der sie verrichtet werden mus, von besonderer Bedeutung ist.

Nach fruheren Versuchen ist Beton mit geringerer Festigkeit im allgemeinen nachgiebiger2. Dementsprechend liefern Zemente hoherer Festigkeit in der Regel etwas weniger nachgiebigen Beton. Weiter sind vor allem der Wasserzusatz im frischen Beton, die Kornung des Sands, die Elastizitat des Gesteins und der Feuchtigkeitszustand des Betons beteiligt. Was hierzu in bezug auf den Aufbau des Mortels und des Betons wesentlich erscheint, ist im folgenden durch Beispiele kurz erlautert.

Die Feststellung der Zugfestigkeit des Betons geschieht in Stuttgart mit Korpern nach Abb. 1451. Der Korper ist so gestaltet, das der mittlere prismatische Teil zentrisch belastet werden kann. Bei der Herstellung der Betonkorper nach Abb. 145 ist besonders zu sorgen, das der Beton durchweg gleich wird, damit die nicht ganz vermeidbaren inneren Exzentrizitaten tunlichst klein bleiben.

Die Hochofenschlacke ist ein bei der Roheisenherstellung anfallendes Nebenerzeugnis. Sie verlast den Hochofen in Form einer flussigen Schmelze. Dadurch unterscheidet sie sich grundsatzlich von den industriellen Abfallstoffen, die den Namen „Schlacke“ fuhren. Durch verschiedene Behandlung bei ihrer Abkuhlung entstehen unmittelbar vier verschiedene Arten von Baustoffen.

Hopke (a. a. O.) schlagt mit Sandstrahl gereinigte Eisenbleche (Eisensorte St 37.21 nach DIN 1621) von 1000 mm Lange und 300 mm Breite vor, die auf der einen Seite auf eine Strecke von 250 mm rechtwinkelig und an der anderen Seite auf 250 mm um 60 ° abgebogen sind. Die Tafeln werden so aufgestellt, das die rechtwinkelig abgebogene Seite nach N und die schrag abgebogene nach Suden kommt. Auch fur die verschiedenen Kurz- und Hilfsprufungen gibt Hopke Dimensionen an, die sich an vielen Stellen, z. B. auch bei der Reichsbahn eingefuhrt haben3.

Im System Kalziumsulfat-Wasser sind bis heute die folgenden funf Kristallarten nachgewiesen worden: 1. Gips (Kalziumsulfatdihydrat, -Bihydrat, -Doppelhydrat), CaSO4 • 2H2O; 2. Kalziumsulfathemihydrat (-Semihydrat, -Halbhydrat), CaSO4 • 1/2H2O, die drei folgenden Modifikationen2 des Kalziumsulfats, CaSO4 3. losliches Kalziumsulfat (loslicher Anhydrit, Halbanhydrit γ-CaSO4); 4. naturliches Kalziumsulfat (Anhydrit, β-CaSO4); 5. Hochtemperaturanhydrit (α-CaSO4 uber 1230 ° C bestandig), der im folgenden nicht weiter behandelt wird.

Die Einteilung der Leime erfolgt in der Praxis meist nur in zwei Gruppen: „Warmleime’’ und „Kaltleime“, wobei oft noch, namentlich in den Kreisen des Handwerks und der Mobelindustrie die vollig falsche Auffassung zu finden ist, das Warmleime nur die Haut-, Leder- und Knochenleime seien, und Kaltleime die pulverformigen Kasein-Kaltleime, oder eine Reihe ahnlich anzuwendender Leime auf der Basis von Pflanzeneiweis oder Starke. Man kann nun aber Warmleime durch Verflussigung auf chemischem Wege kalt und Kaltleime, insbesondere Kaseinleim, in der Hitze anwenden, wobei eine wesentlich raschere Abbindung erzielt wird. Drittens ist eine wichtige Gruppe der Kunstharzleime von vornherein fur beide Anwendungsarten entwickelt worden.

H. F. Moore2 hat mit Proben verschiedener Zusammensetzung nach verschiedener Behandlung die Schwingungsfestigkeit bei Biegebelastung festgestellt (1500 Umlaufe in der Minute, 7,6 mm Stabdurchmesser). Abb. 121 bis 125 geben Aufschlus uber das Gefuge einiger Proben. Durch das Gluhen wurde die Widerstandsfahigkeit erhoht, wie folgende Angaben erkennen lassen.

Die Biegefestigkeit des Betons ist fur die Widerstandsfahigkeit von Rohren, Gehwegplatten, Kabelformstucken von groser Bedeutung, bei Betonstrasen, auch im Eisenbetonbau nicht unwichtig2.

In einer Erorterung der unter 8 mitgeteilten Versuchsergebnisse wurde an Hand von Biegeversuchen, die in der Versuchsanstalt der Firma Friedr. Krupp in Rheinhausen ausgefuhrt worden sind, aufmerksam gemacht, das durch Verlegen der Schweisnaht von der Mitte der Breitflachstahle nach dem Rand derselben gunstigere Verhaltnisse fur die Verformungsfahigkeit der Proben entstunden1. Auserdem wurde auf Abb. 136 verwiesen, wonach die Vorbereitung der Schweisstelle von Einflus ist. Deshalb sind die folgenden Versuche ausgefuhrt worden.

Die I. G. Farbenindustrie A.-G. in Bitterfeld hat fur Elektron ausfuhrliche Angaben gemacht, die zu einem Teil in der Zusammenstellung 10 unter 1. wiedergegeben sind. Von Wagner2 stammen die Zahlen in der gleichen Zusammenstellung unter 2., ebenfalls fur Elektron geltend.

Die grobe Einordnung nach den Antworten zu Frage 911 des Fragebogens (Industrie, Handwerk, Ladenverkauf) konnte durch Angaben der Berufsschulen spezialisiert werden, jedoch war es nicht moglich, auf diese Weise zu einer Einteilung entsprechend der amtlichen Berufsgliederung zu kommen. Die 4178 zuruckgegebenen Fragebogen verteilen sich auf folgende Berufsgruppen: Tabelle 2 Verteilung auf die einzelnen Berufsgruppen* Absolute Zahlen Prozentwerte Einzelhandel Handwerk Buro Industrie Haushalt Groshandel Kleinbetriebe Freie Berufe Gaststattengewerbe Landwirtschaft Bundespost Ohne Angabe der Berufsgruppe 1094 936 704 572 164 69 69 62 49 35 28 395 26,2 22,4 16,8 13,7 3,9 1,7 1,7 1,5 1,2 0,8 0,7 9,4 4178 100,0

Im Gegensatz zu den ublichen Betonzuschlagstoffen bestehen die Erdbaustoffe nicht nur aus Kies und Sand, sondern auch aus Lehm (Gemisch aus Sand, Schluff und Ton) oder aus Schluff (Korngrose 0,06 bis 0,002 mm) und Ton (Korngrose < 0,002 mm). Fur das Zusammenwirken von Zement und Erdbaustoffen ist also zu beachten, das die Zementkorner zum Teil groser sind als die Ton- und Schluffteilchen. Die Erfahrungen zeigen, das es unter bestimmten Voraussetzungen moglich ist, aus mehr oder weniger bindigen Boden, wie z. B. Los (grobkorniger Schluff, entstanden durch Windablagerung), oder aus Lehm durch Vermengung mit Zement feste Schichten herzustellen. Diese Schichten sind fur den Unterbau von Strasen geeignet. Auserdem sind sie mindestens wahrend mehrerer Jahre fur Behelfsstrasen und fur die vorlaufige Befestigung von Flugplatzen brauchbar. Es ist auch moglich, Baukorper fur den Hochbau und fur andere Aufgaben aus Beton mit Erdbaustoffen herzustellen. Zeitweise fand der Lehmbau ein besonderes Interesse1. Bei der Verwendung fur den Unterbau von Strasen handelt es sich um Masnahmen zur Verbesserung des Untergrundes wie auch zur Herstellung von Unterbauschichten (Tragschichten)2. Fur erstere wird in Deutschland eine Biegezugfestigkeit von 10 kg/cm2 bzw. eine Druckfestigkeit von 50 bis 80 kg/cm2, fur letztere eine Biegezugfestigkeit von 25 kg/cm2 bzw. eine Druckfestigkeit von 80 bis 120 kg/cm2 fur erforderlich gehalten.

Unter petrographischen Prufverfahren sind solche verstanden, die normalerweise mit den Einrichtungen der petrographischen Institute an meist kleinen, vorzugsweise rohen Gesteinsproben ausgefuhrt werden. Eine eingehende petrographische Untersuchung und Beurteilung darf sich aber nicht auf das Einzelstuck beschranken, sondern hat bereits an der Gewinnungsstelle, im Steinbruch (mit Probenahme durch den petrographischen Begutachter) zu beginnen.

Zuerst ist auf die Versuche von Welter1 zu verweisen. Kennzeichnende Ergebnisse finden sich in der Zusammenstellung 8.

Haufig ist die Aufgabe gestellt, nach Arbeitsunterbrechungen auf bereits erharteten Beton frischen Beton aufzubringen und fur eine feste und dichte Verbindung Sorge zu tragen. Durch eine gute Verbindung ist gewahrleistet, das die Lasten des Bauwerks sicher ubertragen und bei Wasserzutritt Durchfeuchtungen und Ausbluhungen, die aus Ablagerungen wasserloslicher Salze bestehen, verhindert werden. Bei mehrschichtigen Betonausfuhrungen, z. B. beim Aufbringen von Zementestrichen auf Unterbeton, ist die Haftung besonders wichtig.

Die Erfahrungen bei der Befestigung vom Flugplatzen und Behelfsstrasen (Bodenvermortelung2) zeigen, das es unter bestimmten Voraussetzungen moglich ist, mehr oder weniger bindige Boden, also Los, etwas weniger einfach Lehm oder gar Ton durch Vermengung mit Zement in einen Baustoff zu wandeln, der z. B. als Flugplatzbelag mehrere Jahre brauchbar bleibt. Dementsprechend ist es auch moglich, Baukorper fur den. Hochbau und fur andere Aufgaben aus Lehmbeton herzustellen.

Gemas der „Anweisung fur den Bau von Betonfahrbahndecken“1 ist auf das Planum eine Papierlage aufzubringen, die den Zweck hat, eine moglichst ebene Deckenunterlage zu erhalten und eine Verschmutzung des Betons zu verhindern.