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Physikalische Grundlagen – Masse und Dichte im Bauwesen

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Die Bedeutung

Masse und Dichte spielen im Bauwesen eine große und vielseitige Rolle.

Zum Beispiel:
Eine Baugrube soll ausgehoben werden. Will man berechnen, wieviel LKW-Ladungen nötig sind, um den Erdaushub abzutransportieren, reicht die Angabe des Volumens nicht aus, denn es ist im Hinblick auf die Nutzlast des LKWs ein Unterschied, ob das Material der Baugrube Gestein ist oder Sand. Es werden noch Angaben über die Dichte des Materials benötigt. Man kann davon ausgehen, dass bei gleichem Volumen der schwerere Körper die größere Masse hat, weil in ihm die Stoffteilchen dichter gelagert sind.

Der Begriff Masse sagt aus, wieviel Stoff sich in einem Körper befindet. Die Masse wird in Kilogramm (kg) angegeben.
Masse und Dichte hängen eng zusammen. Von einem Stoff mit einer größeren Dichte passt mehr Masse in einen gleichgroßen Körper als von einem mit geringer Dichte.
Die Dichte wird mit (rho) bezeichnet.

Formel:

 

Maßeinheiten der Masse:

  • 1 t (1 Tonne) = 1000 kg
  • 1 kg (1 Kilogramm)
  • 1 g (1 Gramm) = 0,001 kg

Maßeinheiten der Dichte:

  • t/m³
  • kg/m³
  • kg/dm³
  • g/cm³

Die Eigenschaften

Die „Masse“ der Bauteile ist Grundlage für die Ermittlung der auftretenden Lasten, außerdem werden viele Baustoffe nach Masse bestellt.
Die „Dichte“ ist maßgebend für so wichtige Eigenschaften wie Wärmedämmung und Schalldämmung, darüber hinaus  wird sie oft zur Ermittlung der Masse benötigt.

Jede Stoffart ist durch eine für sie spezifische Dichte charakterisiert. Sie kann Tabellen entnommen werden. Die Reindichte bei festen Stoffen geht von einem völlig porenlosen Prüfstück aus, wie es in der Praxis niemals vorkommt. Im Baugewerbe spielen deshalb zwei praxisnähere Angaben eine weitaus größere Rolle:

  • Die Rohdichte eines Baustoffes berücksichtigt die Dichte des festen Materials einschließlich der darin enthaltenen Poren und Hohlräume (z. B. bei einem Ziegel);
  • Die Schüttdichte gibt die Dichte von losem Material an, z. B. der durch das Ausheben aufgelockerte Boden mit seinen Hohlräumen.

Merken:

  • Jeder Körper hat eine Masse (Anzahl von Atomen, Molekülen)
  • Die Masse ist eine vom Ort unabhängige Stoffeigenschaft.
  • Die SI-Einheit der Masse ist das Kilogramm (kg), als weitere gesetzliche Einheiten sind im Bauwesen auch die Tonne (t) und das Gramm (g) gebräuchlich.
  • Die Dichte (rho) eines Stoffes ist der Quotient aus der Masse (m) und dem Volumen (V).
  • Die SI-Einheit der Dichte ist: Kilogramm geteilt durch Kubikdezimeter (kg/m³), als weitere Einheiten sind gebräuchlich: g/cm³, t/m³

Weiterführende Informationen

  • In Wort und Schrift (Beispiele):

 

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