Auf der Baustelle wird Beton meist anhand weniger kleiner Probekörper abgenommen: Würfel oder Zylinder, die aus dem gelieferten Beton hergestellt und nach 7 und 28 Tagen geprüft werden. Die Ergebnisse sind nur so gut wie Probenahme, Herstellung und Lagerung. Im Folgenden erläutern wir die Festigkeitsklasse, den richtigen Umgang mit Probekörpern und den 7-Tage-Wert, und was zu prüfen ist, bevor ein niedriges Ergebnis zu Betonkernbohrungen führt.

Was C25/30 bedeutet: Zylinder- und Würfelfestigkeit

Eine Festigkeitsklasse wie C25/30 nennt zwei Werte in MPa (N/mm²): die charakteristische Druckfestigkeit an Zylindern 150×300 mm (25) und an 150-mm-Würfeln (30), in der Regel im Alter von 28 Tagen. TS EN 206 definiert sie als den Wert, unter dem nur 5 % aller möglichen Ergebnisse dieses Betons zu erwarten sind: ein statistischer unterer Wert, keine Grenze, die jeder Probekörper überschreiten muss.

Festigkeitsklasse	Zylinder fck,cyl (MPa)	Würfel fck,cube (MPa)	Zylinder / Würfel
C20/25	20	25	0,80
C25/30	25	30	0,83
C30/37	30	37	0,81
C35/45	35	45	0,78
C40/50	40	50	0,80

Der Würfel ergibt vor allem wegen seiner Form den höheren Wert. Die Reibung an den Stahldruckplatten behindert die Querdehnung des Betons; beim Würfel reicht diese Behinderung durch den ganzen Probekörper, während die Mitte eines Zylinders, der doppelt so hoch wie breit ist, nahezu unbehindert bricht (Neville, Properties of Concrete). Das Verhältnis in der Klassentabelle von TS EN 206 ist nicht konstant und gilt für charakteristische Werte; wir rechnen daher nie ein Einzelergebnis mit einem festen Faktor um: Würfelergebnisse werden mit dem Würfelwert, Zylinderergebnisse mit dem Zylinderwert verglichen.

Würfel und Zylinder: Abmessungen, Endflächen und Prüfung

Form und Abmessungen regelt TS EN 12390-1. Referenzprobekörper sind der 150-mm-Würfel und der Zylinder 150×300 mm; die Norm empfiehlt eine Probekörperabmessung von mindestens dem 3,5-Fachen des Größtkorns. Die Spezifikation legt den Typ fest, der dann für die gesamte Maßnahme beibehalten wird. Wir prüfen beide:

Würfel werden auf die Seite gelegt, sodass die Last auf geschalte Flächen wirkt, nicht auf die abgezogene Oberseite.
Die Oberseite eines Zylinders ist für die Belastung nicht eben genug; TS EN 12390-3:2019 verlangt daher, die Endflächen zu schleifen oder abzugleichen. Versagt die Abgleichschicht vor dem Beton, ist die Prüfung nicht ordnungsgemäß.
Wir messen jeden Probekörper, bestimmen seine Rohdichte nach TS EN 12390-7:2019 und prüfen ihn nach TS EN 12390-3:2019 mit konstanter Geschwindigkeit im Bereich 0,6 ± 0,2 MPa/s auf unserer 2000-kN-Presse, die nach TS EN 12390-4:2025 als Klasse 1 verifiziert ist. Das Bruchbild wird mit den in der Norm dargestellten Bruchbildern verglichen.

Bei ASTM-Projekten gelten stattdessen ASTM C31/C31M-26b und ASTM C39/C39M-26 mit eigenen Abmessungen und Lagerungstemperaturen; die beiden Systeme sollten auf einer Baustelle nicht vermischt werden.

Probenahme am Fahrmischer

Die Probenahme erfolgt nach TS EN 12350-1:2019. Eine Sammelprobe setzt sich aus mehreren über die Entleerung verteilt entnommenen Teilmengen zusammen; eine Stichprobe stammt aus einem Teil der Ladung. Der allererste Beton aus der Schurre wird nicht verwendet, und wo die Spezifikation es verlangt, wird die Probe an der Einbaustelle entnommen. Wir dokumentieren:

Lieferschein, Fahrzeug und Mischzeitpunkt sowie die dort angegebene Festigkeitsklasse, Konsistenzklasse und das Größtkorn;
Zeitpunkt der Probenahme und das betonierte Bauteil;
auf der Baustelle zugegebenes Wasser oder Zusatzmittel und wer dies freigegeben hat.

Setzmaß (TS EN 12350-2:2019), Frischbetonrohdichte (TS EN 12350-6:2019) und, falls gefordert, Luftgehalt (TS EN 12350-7:2019) werden an derselben Probe bestimmt, damit Frisch- und Festbetonergebnisse denselben Beton beschreiben.

Herstellung und Lagerung der Probekörper

Wir stellen Probekörper nach TS EN 12390-2:2019 her und lagern sie danach:

Saubere, dichte, leicht geölte Formen; lagenweise eingefüllter Beton, jede Lage durch Rütteln oder Stochern vollständig verdichtet, ohne den Beton zu entmischen; eben abgezogene Oberseite; dauerhafte Kennzeichnung jedes Probekörpers.
Mindestens 16 Stunden und höchstens 3 Tage in der Form, geschützt vor Stößen, Erschütterungen und Austrocknung, bei 20 ± 5 °C bzw. in heißen Klimazonen bei 25 ± 5 °C.
Nach dem Ausschalen Lagerung bis zur Prüfung in Wasser bei 20 ± 2 °C oder in einer Klimakammer bei 20 ± 2 °C und mindestens 95 % relativer Luftfeuchte.
Vorsichtiger Transport, die Probekörper feucht gehalten; beschädigte Ecken und Kanten werden im Labor dokumentiert.

Nur die Normlagerung macht die Ergebnisse mit der Festigkeitsklasse vergleichbar. Probekörper, die neben dem Bauteil lagern, etwa um den Ausschalzeitpunkt festzulegen, werden nicht für den Konformitätsnachweis verwendet.

Typische Lagerungsfehler im zypriotischen Sommer

Nach unserer Erfahrung liegt die Ursache niedriger Ergebnisse oft im ersten Tag der Probekörper, nicht im Beton:

Formen, die unabgedeckt in der Sonne oder auf einer heißen Decke stehen;
Probekörper, die wenige Stunden nach der Herstellung abtransportiert werden;
Würfel, die auf der Baustelle ausgeschalt und trocken statt im Wasser gelagert werden;
Probekörper, die länger als 3 Tage auf der Baustelle bleiben oder nie gekennzeichnet wurden.

In einer Untersuchung von Bloem für die NRMCA, die Obla et al. in Concrete International zusammengefasst haben, erreichten Zylinder, die ihren ersten Tag an der Luft bei 38 °C verbrachten, etwa 88 % der Festigkeit normgelagerter Vergleichsprobekörper, nach drei Tagen etwa 78 %. Sehen Sie für die Formen einen schattigen, abgedeckten und feuchten Platz vor und planen Sie die Abholung am nächsten Tag, damit die Wasserlagerung rechtzeitig beginnt.

Festigkeit nach 7 und nach 28 Tagen

Der 7-Tage-Wert ist ein früher Anhaltspunkt; die bis dahin erreichte Festigkeit hängt von Zement, Zusatzstoffen, Zusatzmitteln und Temperatur ab. Zur Veranschaulichung gibt EN 1992-1-1:2004 (Eurocode 2), Abschnitt 3.1.2, die Entwicklung der mittleren Festigkeit bei 20 °C für Beton an, der nach der Normenreihe EN 12390 gelagert wird. Für 7 Tage ergibt sich:

Zementklasse nach EN 1992-1-1	Zementfestigkeitsklassen	7-Tage-Mittelwert in % des 28-Tage-Mittelwerts
R	CEM 42,5 R, 52,5 N, 52,5 R	etwa 82 %
N	CEM 32,5 R, 42,5 N	etwa 78 %
S	CEM 32,5 N	etwa 68 %

Dies sind Bemessungsschätzungen, keine Annahmegrenzen. Kompositzemente, Verzögerer oder Hitze können deutlich andere Verhältnisse ergeben; die Daten des Herstellers zur Festigkeitsentwicklung der Mischung sind ein besserer Anhalt. Abgenommen wird nach 28 Tagen, sofern die Spezifikation kein anderes Alter festlegt; stellen Sie daher eigene Probekörper für die 7-Tage-Prüfung her.

Anzahl der Probekörper, Konformität und niedrige Ergebnisse

Die Spezifikation legt fest, wie oft Proben entnommen werden (je Menge, Tag oder Bauteil), wie viele Probekörper aus jeder Probe hergestellt und in welchem Alter sie geprüft werden. Danach greifen zwei unterschiedliche Prüfungen:

Konformität beim Hersteller: Nach TS EN 206 und, wo anwendbar, TS 13515 bewertet das Transportbetonwerk seine Produktion statistisch anhand eigener Ergebnisse.
Identitätsprüfung: TS EN 206 enthält auch Kriterien, mit denen entschieden wird, ob eine bestimmte Betonmenge, etwa ein Betonierabschnitt, zu konformem Beton gehört. Sie vergleichen Mittelwert und Einzelwerte mit der charakteristischen Festigkeit; ein einzelnes Ergebnis unter dem Klassenwert ist daher für sich allein noch keine Nichtkonformität.

Bei niedrigen Ergebnissen prüfen Sie zuerst die Vorgeschichte der Probekörper: Lagerung auf der Baustelle, Transport, Lagerungsaufzeichnungen, Prüfalter, Rohdichte im Vergleich zu den anderen, Bruchbild und bei Zylindern die Bearbeitung der Endflächen. Bleiben Zweifel, können Bohrkerne nach TS EN 12504-1:2019 aus dem Bauwerk entnommen und nach TS EN 13791:2019 bewertet werden, wie unser Ratgeber Betonkernbohrungen und Bauwerksfestigkeit erläutert. Was das für das Tragwerk bedeutet, beurteilt der Tragwerksplaner; ein Abriss ist nicht die erste Antwort auf einen niedrigen Würfelwert.

So unterstützen wir Sie

Wir entnehmen Frischbetonproben auf der Baustelle, prüfen Setzmaß, Rohdichte und Luftgehalt, stellen Würfel oder Zylinder her, holen sie ab, lagern sie in unserem Labor und prüfen sie im festgelegten Alter. Unsere Berichte sind elektronisch signierte PDFs (siehe Prüfbericht lesen und verifizieren). Mehr dazu auf unseren Seiten Beton- und Gesteinskörnungsprüfung und Betonkernbohrung; oder kontaktieren Sie uns, um die Probenahme für Ihre Betonagen zu planen.

Häufig gestellte Fragen

Lässt sich ein Zylinderergebnis in ein Würfelergebnis umrechnen?

Für Einzelergebnisse nicht zuverlässig. Die Wertepaare in der Klassentabelle von TS EN 206, etwa 25 und 30 für C25/30, sind charakteristische Werte, und ihr Verhältnis ändert sich von Klasse zu Klasse. Legen Sie den Probekörpertyp zu Beginn fest und vergleichen Sie jedes Ergebnis mit dem passenden Wert.

Der 7-Tage-Wert ist niedrig. Ist der Beton mangelhaft?

Nicht unbedingt. Prüfen Sie den ersten Tag der Probekörper und ihre Lagerung, und vergleichen Sie das Ergebnis mit den Daten des Herstellers zur Festigkeitsentwicklung dieser Mischung. Die Konformität wird nach 28 Tagen oder in dem in der Spezifikation festgelegten Alter beurteilt.

Prüfen Sie auch Würfel, die wir selbst hergestellt haben?

Ja, nach TS EN 12390-3:2019, und wir dokumentieren ihren Zustand bei der Anlieferung. Da Probenahme und Erstlagerung nicht bei uns lagen, vermerkt der Bericht, dass die Probekörper vom Auftraggeber angeliefert wurden.