Was ist Spaltzugfestigkeit?

Die Spaltzugfestigkeit ist die Zugfestigkeit eines Werkstoffs wie Beton, ermittelt durch Spalten eines Probekörpers unter einer Linienlast. Beton nimmt viel Druck, aber wenig Zug auf. Bei unbewehrtem Beton ist die Zugfestigkeit trotzdem wichtig, zum Beispiel bei Betonpflastersteinen: Unter einem Rad biegen sie sich minimal durch, und es entstehen Zugspannungen, die der Beton selbst aufnehmen muss.

Wie funktioniert der Versuch?

Ein Zylinder (oder Würfel bzw. Prisma) wird zwischen zwei Druckplatten gelegt, mit dünnen Lastverteilungsstreifen (meist Hartfaser) dazwischen. Die Last wirkt entlang zweier gegenüberliegender Linien. Dadurch entsteht in der Ebene zwischen diesen Linien eine nahezu gleichmäßige Zugspannung, und der Probekörper spaltet in der Mitte. Der Versuch ist in DIN EN 12390-6 (Prüfung von Festbeton – Teil 6: Spaltzugfestigkeit von Probekörpern) geregelt. Die Last wird mit einer Spannungsgeschwindigkeit von 0,04 bis 0,06 MPa pro Sekunde gesteigert.

Die Spaltzugfestigkeit ergibt sich aus:

f = 2F / (π · L · d)

f = Spaltzugfestigkeit [N/mm²]
F = Höchstlast beim Bruch [N]
L = Länge der Kontaktlinie mit den Druckplatten [mm]
d = Durchmesser bzw. Dicke des Probekörpers [mm]

Anwendung

Betonpflastersteine. DIN EN 1338 fordert eine charakteristische Spaltzugfestigkeit von mindestens 3,6 MPa. Der Versuch folgt demselben Prinzip, mit einem Korrekturfaktor für die Steindicke.
Umrechnen auf zentrische Zugfestigkeit. Eurocode 2 (EN 1992-1-1) setzt die zentrische Zugfestigkeit mit dem 0,9-Fachen der Spaltzugfestigkeit an.
Nur gleiche Versuche vergleichen. Spaltzug-, Biegezug- und zentrische Zugfestigkeit ergeben für denselben Beton unterschiedliche Werte.
Probekörperform angeben. Zylinder sind das Referenzverfahren; bei abweichenden Formen immer den verwendeten Probekörper nennen.

Häufiger Fehler: die Spaltzugfestigkeit direkt als Rechenwert für Zug verwenden. Sie muss erst umgerechnet werden und liegt über der zentrischen Zugfestigkeit.