Elastizitätsmodul

E-Modul

Materialkennwert für das elastische Verformungsverhalten eines durch Druck oder Zug beanspruchten Werkstoffs, der in N/mm² gemessen wird. Der Elastizitätsmodul gibt das Verhältnis der Spannung zur zugehörigen elastischen Verformung an. Er ist also definiert durch das Verhältnis zwischen einwirkender Spannung und resultierender Längenänderung innerhalb eines Lastbereichs, in dem sich Spannungen und Verformungen noch proportional zueinander verhalten.
Er wird bei Beton als Sekantenmodul aufgefasst und nach mehrmaliger Be- und Entlastung zwischen einer geringen Vorlast (0,5 MPa ≤ σ_p ≤ 0,15∙f_c) und σ_o ≈ f_c/3 bestimmt (mit f_c = Druckfestigkeit des Probekörpers in MPa).
Der Elastizitätsmodul hat Einfluss auf die Bemessung von Betonbauten und hängt vom Elastizitätsmodul der Gesteinskörnung und des Zementsteins sowie vom Zementsteinvolumen ab. Der Elastizitätsmodul von Normalbeton liegt mit 20000 bis 40000 N/mm² im Alter von 28 d zwischen dem Elastizitätsmodul der Matrix mit 5000 bis 20000 N/mm² und dem Elastizitätsmodul der Gesteinskörnung mit 10000 bis 100000 N/mm².
Die Ermittlung des Elastizitätsmoduls von Beton unter Druckbeanspruchung wird in DIN EN 12390-13 geregelt. Hier ist die Bestimmung des Elastizitätsmoduls nach zwei Verfahren (Verfahren A und B) möglich, wobei Verfahren B die Bestimmung in Analogie zur vorherigen Prüfnorm DIN 1048-5 ermöglicht.

Siehe auch:

• elastische Verformung
• Verformung
• Formänderungen

Literatur

• Manns, Wilhelm: Elastizitätsmodul von Zementstein und Beton. In: beton 9-1970, S. 401, und beton 10-1970, S. 455
• Brameshuber, Wolfgang; Brockmann, Tanja: Ringversuch zur Ermittlung des statischen Elastizitätsmoduls von Beton. In: beton 6-2003, S. 295
• Scheydt, Jennifer C.; Breit, Wolfgang; Schäffel, Patrick: Bestimmung des E-Moduls von Beton – Vergleich von DIN EN 12390-13 und DIN 1048-5. beton 4-2015, Seite 132f