allgemeines zu zement und eton allgemeines zu zement und eton 1. Was ist Beton? Frischbetontemperatur

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1 allgemeines zu zement un eton allgemeines zu zement un eton 1. Was ist Beton? Beton ist ein Gemenge aus Gesteinskörnung (Zuschlag), Zement als Binemittel un Wasser, as in frischem Zustan plastisch ist, nach em Einbringen erstarrt, mit fortlaufener Dauer erhärtet un je nach Anteil er einzelnen Komponenten steinartige Eigenschaften erreicht (fest, auerhaft,...), ähnlich em in er Natur vorkommenen Konglomerat. Kriterien es Betons Die richtige Auswahl eines Betons hängt von folgenen Kriterien ab: 1.1. Statische Belastungen Eigengewicht Nutzlast äußere un innere Belastungen Festlegung von Druckfestigkeit Biegezugfestigkeit Spaltzugfestigkeit Abreißfestigkeit Betonrohichte (Raumgewicht) E-Moul Baufortschritt Zementsorte 1.2. Physikalische Angriffe Temperaturentwicklung es jungen Betons Witterung Frost Taumittelangriff* Hitze mechanischer Abrieb. Festlegung von Dichtheit (Wasserunurchlässigkeit) Frostbestänigkeit Frost-Taumittel-Bestänigkeit* Art er Gesteinskörnung Zementart Zusatzmittel un Zusatzstoffe Frischbetontemperatur Gestalt es Bauteils Betoneckung Abriebfestigkeit Schutzzeit (Nachbehanlung) 1.3. Chemische Angriffe Angriffe urch Taumittel, Abwasser, Thermalwasser, Milch, Säuren, Laugen oer gipshaltige Wässer. Erhebung er Konzentration er angreifenen Stoffe sowie er Rahmenbeingungen (z.b. Temperaturverhältnisse) ist unbeingt notwenig. Festlegung von Angriffsart un Angriffsgra Zementsorte Gesteinskörnung Dichtheit Weitergehene Schutzmaßnahmen (z.b. Beschichtung) Schutzzeit Betoneckung Gestalt es Bauteiles 1.4. Einbaubeingungen un Anforerungen an ie Sichtfläche Festlegung von Konsistenz Größtkorn er Gesteinskörnungen je nach Bewehrungsgra un Gestalt es Bauteils Sieblinie Verarbeitungszeit Transport (Entfernung bis zum Einbauort) Förerung (Pumpe, Kran, Förerban, etc.) Verichtung Schalung Nachbehanlung * Angriff erfolgt physikalisch un chemisch 4

2 transport eton 9. Transportbeton transport eton Minestangaben bei Betonherstellung Damit er gewünschte Beton auch wirklich geliefert weren kann, sin für ie ornungsgemäße Durchführung es Auftrages bei er Bestellung folgene Angaben erforerlich: Besteller un Baustelle, Auftraggeberanschrift Betonmenge Zeitpunkt er Lieferung bzw. Lieferfolge Betonart (Pumpbeton, usw.) Festigkeitsklasse Besonere Eigenschaften es Betons entsprechen en Umweltklassen er ÖNORM B Konsistenz Größtkorn er Gesteinskörnung Eventuell Erhärtungsgeschwinigkeitsklasse Sonstige Forerungen (z.b. Zusatzmittel) Art er Abnahme, Abnahmeleistung je St. Angaben über Zufahrtsbeschränkung Achtung: Nachträgliche Wasserzugabe bei er Lieferung von Transportbeton ist schälich: Sie macht en Beton porös un wasserurchlässig Sie förert ie Rissbilung es Betons un führt zum Absanen er Oberfläche Sie macht en Beton weniger wierstansfähig gegen chemische Angriffe Sie förert ie Entmischungsneigung un verursacht unsaubere Sichtflächen un Sannester Sie führt im Winter zu Frostschäen Sie verminert ie Festigkeit es Betons Verlangsamt ie Erhärtung 10. Baustellenmischungen Kleinbaustelle Was man über Betonherstellung wissen muss Zementlagerung Die Abpackung es Sackzementes (in Säcken von je 25 kg) unmittelbar vor em Versan garantiert, ass nur frischer Zement ie Werke verlässt. Um as zu okumentieren ist bei Lafarge Perlmooser as Füllatum er Zementsäcke auf jeem Sack abgeruckt. Zement sollte nicht länger als rei Monate lagern un muss vor Nässe un Schmutz (Humus, Düngemittel etc.) sorgfältig geschützt weren. Wir Sackzement zwischen Auslieferung un Verwenung zu lange oer ungeschützt gelagert, kann er, trotz Verpackung Feuchtigkeit aus er Luft aufnehmen un erhärten. Harte Zementknollen (ie nicht mehr mit er Han zerrückt weren können) ürfen nicht verarbeitet weren, weil ieser Zement nicht mehr seine volle Binekraft hat. Das Wasser Jees normale Trinkwasser aus Leitungen un Brunnen ist zum Mischen es Betons geeignet. Sauberes un geruchfreies Wasser aus Bächen un Flüssen kann ebenfalls verwenet weren, wenn iese nicht aus Moorgebieten kommen oer Inustrieabwässer beinhalten. Steifer Beton weicher Beton (Konsistenz es Frischbetons) Der in er Schalung eingebrachte Beton muss verichtet weren, weil er sonst Lufteinschlüsse enthält, ie im erhärteten Beton große Poren bilen un ie Festigkeit un Bestänigkeit herabsetzen würen. Ob steifer oer weicher Beton benötigt wir, ergibt sich aus er Form un Größe es Bauteiles un en Verichtungsmöglichkeiten (Stampfen, Rütteln, Stochern). Steifer Beton enthält mehr Luft un ist schwerer zu verichten als weicher Beton. Auf Kleinbaustellen gibt es kaum leistungsfähige Rüttler wie auf Großbaustellen un in Fertigteilwerken. Eine praktisch vollstänige Verichtung ist aber Vorraussetzung für guten Beton. Darum wir man en Beton so weich machen, ass er urch Stochern verichtet weren kann un wenn Stahl- 32

3 einlagen vorhanen sin, iese satt umhüllt. Dieser Beton verhält sich beim Schütten leicht fließen, arf aber nicht rinnen, weil er sich sonst entmischen würe. Das heißt, ass sich er Zementleim vom Grobzuschlag trennen würe. Entmischter Beton ist schlechter Beton. Eine bestimmte Betonfestigkeit kann sowohl mit weichem als auch mit steifem Beton erreicht weren. Weichen Beton arf man aber nur so herstellen, ass man mehr Zementleim verwenet un nicht einfach mehr Wasser beigibt (wourch er Zementleim eventuell bis zur Unbrauchbarkeit verünnt weren würe). Mischen es Betons Welche Menge Zement, Wasser (ie zusammen en Zementleim bilen) un Zuschlag braucht man nun, um guten Beton herzustellen? Wie mischt man richtig? Gleichbleibene Betonfestigkeit erreicht man nur, wenn as Masseverhältnis Wasser zu Zement, er schon erwähnte W/B-Wert, gleich bleibt. Die nachstehen angeführten Mischtabellen sin für ie am häufigsten vorkommenen Mischerinhalte aufgestellt woren. Für nicht angeführte Mischerinhalte wir empfohlen, en nächst kleineren Tabellenwert zu verwenen. Eine etwas geringere Mischbetonmenge je Mischung bringt bessere Durchmischung un schont en Antriebsmotor. Der Feuchtigkeitsgehalt es Zuschlages wure in ie Tabellen mit eingerechnet, so ass folgenermaßen unterschieen weren muss: Trockener Zuschlag: trocken gewonnener Zuschlag (Grubenschotter) sowie nass gewonnener Zuschlag (Flussschotter) nach Lagerung auf Deponie, jeoch nicht regenurchnässt. Nasser Zuschlag: unmittelbar nach starken oer langen Regenfällen oer unmittelbar nach Gewinnung aus Fluss oer Teich. Diese Unterscheiung macht es möglich, Zuschläge mit verschieener Eigenfeuchte zu verwenen, ohne urch unzulässige Verünnung es Zementleims ie Festigkeit es erhärteten Betons zu verminern. Er ist aus er entsprechenen Tabelle zu wählen. Eine weitere Berücksichtigung er Eigenfeuchte er Zuschläge ist nicht notwenig. Aus en Tabellen kann in Abhängigkeit er jeweiligen Mischergröße er Zement- un Wasserbearf für ie austellenmischungen austellenmischungen Herstellung von einer Mische weichem Beton (F45) abgelesen weren. Nenninhalt es Mischers in l Betonmenge (verichtet) in l Minestzementmenge 12, Betonsorte Zement Festigkeitsklasse Maximal zulässige Wasserzugabe in Liter C12/15/X0 CEM 32,5 7,0 14,5 29,0 58,0 C16/20/X0 CEM 32,5 6,5 13,0 26,0 52,0 C20/25/XC2 CEM 32,5 5,5 11,0 22,5 45,0 C20/25/XC1 CEM 32,5 5,5 11,5 23,0 46,0 C25/30/XC1 CEM 42,5 6,0 12,0 24,0 48,0 Tabelle für trockenen Zuschlag Nach en Angaben ieser Tabellen wir weicher Beton hergestellt, er wie schon im Abschnitt über ie Konsistenz erklärt wure, für Kleinbaustellen besoners geeignet ist. Nenninhalt es Mischers in l Betonmenge (verichtet) in l Minestzementmenge 12, Betonsorte Zement Festigkeitsklasse Maximal zulässige Wasserzugabe in Liter C12/15/X0 CEM 32,5 5,5 11,5 23,0 46,0 C16/20/X0 CEM 32,5 5,0 10,0 20,0 40,0 C20/25/XC2 CEM 32,5 4,0 8,0 16,5 33,0 C20/25/XC1 CEM 32,5 4,0 8,5 17,0 34,0 C25/30/XC1 CEM 42,5 4,5 9,0 18,0 36,0 Tabelle für nassen Zuschlag Steifer Beton arf nur verwenet weren, wenn kräftige Rüttler, oer anere geeignete Verichtungsgeräte vorhanen sin. Für Stahlbeton ist er nicht zu empfehlen, weil Nester schwer zu vermeien sin un ie Stahleinlagen rosten würen. Wenn ausnahmsweise steifer Beton hergestellt wir, so ist ie Wassermenge bei trokkenem Zuschlag um ein Sechstel, bei nassem um ein Fünftel (oer 17 bzw. 21 %) zu verringern, weil bei er größeren Zuschlagbeigabe mehr Wasser mit em Zuschlag in en Mischer kommt, er steife Beton aber weniger Wasser braucht. Die Zementmenge arf abei nicht verringert weren. 33

4 austellenmischungen Mischvorgang Abmessen er Zementmenge Es lohnt immer, ie richtige un gleichbleibene Zementzugabe urch Messen mit einem Hohlmaß unter vorhergehenem Wiegen zu sichern. Als Hohlmaß kommen in Frage: Messkistchen: Ein Messkistchen aus Holz ist so anzufertigen, ass es, bis zum Ran gefüllt, ie gewünschte Menge fasst. Bei kleineren Mengen hat sich ein Baueimer bewährt, er im Innenbereich meist auch eine Literteilung aufweist. Wenn er Eimer für ie Zementmenge je Mischung zu klein ist, muss man iese auf zwei oer mehrere Maßfüllungen aufteilen. Der Zement wir aus em Sack in ein großes Gefäß (z.b. Scheibtruhe, Mörtelkasten) geleert. Von ort wir mit einer Schaufel as Messgefäß bis zum Ran bzw. bis zur entsprechenen Markierung gefüllt. In Fällen, wo ie erforerliche Zementzugabemenge gerae einem halben Sackinhalt entspricht, kommt auch Sackteilung urch Schaufelschnitt in Frage (man merkt sich azu bei einmal urchgeführter, genau gemessener Teilung ie entsprechene Stelle er Sackbeschriftung!). Der Zementsack wir auf eine eingeebnete Stelle oer auf ein Brett gelegt (nicht auf Gras oer Ere es besteht sonst ie Gefahr er Verschmutzung urch Humus) un mit einer Schaufel geteilt. Noch ein guter Tip: Ein kurzes Stück Bewehrungseisen wir mittig unter en Sack gelegt. Nach em Schaufelschnitt wir as Eisen waagrecht angehoben, ie zwei Sackhälften stehen ann nebeneinaner. Weren halbe Säcke für ie Mische verwenet, sollte as Gewicht ieser Hälften mit 12 kg (statt 12,5 kg) angesetzt weren, um ie Ungenauigkeit es Sackschnittes zu berücksichtigen. Vormischen es Zementleims a. Wasser in en Mischer geben. Die Menge richtet sich nach er Frischbetonmenge (bzw. er Mischergröße), er verlangten Betonfestigkeit, er Feuchtigkeit es Zuschlags un er gewünschten Konsistenz. Sie ist er Mischtabelle bzw. en Anwenungen in Kapitel 5 zu entnehmen. b. Geringe Menge Zuschlag in en Mischer geben (3 bis 5 Schaufeln). Dies verhinert bei er nachfolgenen Zementzugabe ein Ankleben es Zementes an er Mischerwanung. austellenmischungen c. Zement in en Mischer geben. Die zur gewählten Wassermenge zugehörige Zementmenge ist er Mischtabelle zu entnehmen. Die abgemessene Zementmenge muss erforerlichenfalls schaufelweise in en Mischer gegeben weren, um ein Ankleben an er Mischerwanung zu verhinern.. Wasser Zement urchmischen. Dies muss so lange geschehen, bis keine Zementklumpen mehr erkennbar sin, meist etwa 30 Sekunen bis eine Minute (im Zweifelsfall besser länger). Vermischen es Zementleims mit em Zuschlag a. Zuschlag in en Mischer schaufeln. Nur soviel Zuschlag in en Mischer schaufeln, bis er Beton ie gewünschte Konsistenz (plastisch, weich) erreicht hat. Je mehr Zuschlag azukommt, esto steifer wir er Frischbeton. Bei er Entnahme es Zuschlags vom Haufen ist zu beachten, ass sich größere Steine häufig am Fuß es Zuschlaghaufens ansammeln. So sollte abwechseln von er Spitze, aus er Mitte un vom Fuß es Haufens er Zuschlag schaufelweise entnommen weren. b. Durchmischen es Betons. So lange weitermischen, bis er Beton gleichmäßig urchgemischt ist. Dies auert etwa rei Minuten. Keinesfalls arf länger als zehn Minuten gemischt weren, weil er Beton sonst vorzeitig ansteifen kann un sich nicht mehr ornungsgemäß verarbeiten lässt. Die beste Mischwirkung wir bei möglichst waagrechter Trommelachse erreicht. Betonverarbeitung Beton sollte erst ann gemischt weren, wenn er auch sofort verarbeitet weren kann. Auf alle Fälle soll er spätestens eine Stune im Sommer eine halbe Stune nach em Mischen fertig eingebracht un verichtet sein, a er später infolge beginnenen Ansteifens (Abbinen, Erstarren) nicht mehr gut verichtet weren kann. Der Frischbeton ist vom Mischer bis zur Einbaustelle so zu transportieren, ass er sich nicht einmischt (Scheibtruhe, Trichter, Rohre usw.), Fallhöhen über einen Meter sollten vermieen weren. Der in ie Schalung eingebrachte Beton muss unbeingt sorgfältig verichtet weren! Frischbeton enthält urch en Mischvorgang (besoners bei steifer Konsistenz) viel eingeschlossene Luft, ie urch ie richtige Verichtungsart entfernt weren muss. 34

5 Konsistenz: steif weich Verichtung urch: Kräftiges Rütteln oer festes Stampfen Stochern oer leichtes Rütteln, eventuell Klopfen an er Schalung Verichtungsaufwan: groß klein Sorgfältige Verichtung ist auch eshalb wichtig, weil nur ann ie Betonflächen nach em Entschalen geschlossen un frei von Nestern sein können. Dies ist nicht nur wegen es besseren Aussehens wichtig, sonern auch wegen er Wetterbestänigkeit es Betons. Bei Stahlbeton ist eine geschlossene Oberfläche zum ausreichenen Schutz er Bewehrung gegen Rosten (minestens 3,0 cm Dicke, ichte Betonübereckung) besoners wichtig. Dort, wo er frische Beton auf oer an einen schon erstarrenen oer erhärtenen Beton eingebaut wir, entstehen Arbeitsfugen. Diese müssen vor em Anbetonieren gesäubert un von er überschüssigen Zementschlempe befreit weren. Eine gute Verbinung wir auch urch Steckeisen erreicht, ie beim Erreichen einer Arbeitsfuge in en Frischbeton eingebaut weren un zur Hälfe in en nächsten Betonierabschnitt reichen. Wichtige Ausführungsregeln für Stahlbeton Die erforerliche Stahlbewehrung ist immer nach en Angaben es Statikers einzulegen un ihrer Lage zu sichern. Auf ie oben liegene Bewehrung von Kragplatten (bei Balkonen u. gl.) muss besoners geachtet weren. Damit ie Bewehrung im Stahlbeton nicht rostet ist eine Minestübereckung er Stahleinlagen notwenig. Dieser Minestabstan von er Betonoberfläche, ie er Schalungsoberfläche entspricht, muss minestens 3 cm betragen, weil sonst er Stahl rosten kann. Der Abstan muss urch Abstansteine oer Abstanhalter gesichert weren, eren Abstan voneinaner höchstens 1 m betragen arf. Es ist gefährlich, auf Abstanhalter zu verzichten un statt essen beim Betonieren ie horizontal liegenen Stahleinlagen anzuheben, weil aurch ie richtige Lage er Stahlstäbe nicht mehr gesichert ist (Rostgefahr bei zu geringerer Übereckung, verminerte Tragfähigkeit bei zu großer Überekkung). Bei besonerer Beanspruchung es jeweiligen Bauteiles muss ie entsprechen größere Betonübereckung vom Statiker festgelegt weren. austellenmischungen austellenmischungen Nachbehanlung Der verichtete frische Beton muss unbeingt vor zu raschem Austrocknen geschützt weren! Die Umbilung von Zement Wasser zu Zementstein auert längere Zeit, sie ist erst nach etwa ein bis zwei Jahren vollstänig abgeschlossen. Kritisch ist allerings nur ie erste Zeit nach em Betonieren. Verliert er junge ( grüne ) Beton as benötigte Wasser urch Austrocknen (Wärme, Sonneneinstrahlung, Win) zu rasch, so bleibt ein Teil es Zementes ungenutzt, was sich wie eine zu geringe Zementzugabe zum Beton auswirken kann (Festigkeitsverlust). Außerem können Schwinrisse entstehen. Grunsätzlich sollte ie Nachbehanlung zum frühestmöglichen Zeitpunkt beginnen. Der Schutz gegen vorzeitige Austrocknung muss minestens rei Tage wirksam bleiben. Allgemein gilt: je länger, esto besser. Natürlich schützt ie Schalung gegen Austrocknung. Wenn geschalte Betonflächen früher als nach rei Tagen ausgeschalt weren, müssen auch iese Flächen gegen vorzeitiges Austrocknen geschützt weren. Gegen vorzeitiges Austrocknen schützt Besprühen er Oberfläche mit Wasser (ohne abei ie Oberfläche urch irekten Wasserstrahl auszuwaschen!). Das Besprühen muss mehrmals wieerholt weren! (Das Austrocknen macht keine Wochenenpause!) Wenn auf eine ausgetrocknete heiße Betonoberfläche kaltes Wasser aufgebracht wir, können Risse entstehen. Darum wäre es in manchen Fällen zweckmäßig, ie Betonoberflächen mit einem urchlöcherten Schlauch zu berieseln. Besser ist aber: Abecken er Oberfläche mit Plastikfolien sofort nach em Verichten über einen Zeitraum von minestens 3 Tagen (ie Folien müssen aber in ihrer Lage gesichert weren; besoners bei Win wichtig!) Bei größeren Baustellen... kann ein Besprühen mittels Obstbaum- oer Malerspritze er Oberfläche mit einem besoneren Nachbehanlungsmittel (Lösung oer Emulsion; im Baustoffhanel erhältlich) am zweckmäßigsten sein. Es ist soviel Mittel aufzutragen, ass ie Oberfläche gleichmäßig beeckt ist, as Mittel aber noch nicht abrinnt oer auf waagrechten Flächen Pfützen bilet. 35

6 transport eton 9. Transportbeton transport eton Minestangaben bei Betonherstellung Damit er gewünschte Beton auch wirklich geliefert weren kann, sin für ie ornungsgemäße Durchführung es Auftrages bei er Bestellung folgene Angaben erforerlich: Besteller un Baustelle, Auftraggeberanschrift Betonmenge Zeitpunkt er Lieferung bzw. Lieferfolge Betonart (Pumpbeton, usw.) Festigkeitsklasse Besonere Eigenschaften es Betons entsprechen en Umweltklassen er ÖNORM B Konsistenz Größtkorn er Gesteinskörnung Eventuell Erhärtungsgeschwinigkeitsklasse Sonstige Forerungen (z.b. Zusatzmittel) Art er Abnahme, Abnahmeleistung je St. Angaben über Zufahrtsbeschränkung Achtung: Nachträgliche Wasserzugabe bei er Lieferung von Transportbeton ist schälich: Sie macht en Beton porös un wasserurchlässig Sie förert ie Rissbilung es Betons un führt zum Absanen er Oberfläche Sie macht en Beton weniger wierstansfähig gegen chemische Angriffe Sie förert ie Entmischungsneigung un verursacht unsaubere Sichtflächen un Sannester Sie führt im Winter zu Frostschäen Sie verminert ie Festigkeit es Betons Verlangsamt ie Erhärtung 10. Baustellenmischungen Kleinbaustelle Was man über Betonherstellung wissen muss Zementlagerung Die Abpackung es Sackzementes (in Säcken von je 25 kg) unmittelbar vor em Versan garantiert, ass nur frischer Zement ie Werke verlässt. Um as zu okumentieren ist bei Lafarge Perlmooser as Füllatum er Zementsäcke auf jeem Sack abgeruckt. Zement sollte nicht länger als rei Monate lagern un muss vor Nässe un Schmutz (Humus, Düngemittel etc.) sorgfältig geschützt weren. Wir Sackzement zwischen Auslieferung un Verwenung zu lange oer ungeschützt gelagert, kann er, trotz Verpackung Feuchtigkeit aus er Luft aufnehmen un erhärten. Harte Zementknollen (ie nicht mehr mit er Han zerrückt weren können) ürfen nicht verarbeitet weren, weil ieser Zement nicht mehr seine volle Binekraft hat. Das Wasser Jees normale Trinkwasser aus Leitungen un Brunnen ist zum Mischen es Betons geeignet. Sauberes un geruchfreies Wasser aus Bächen un Flüssen kann ebenfalls verwenet weren, wenn iese nicht aus Moorgebieten kommen oer Inustrieabwässer beinhalten. Steifer Beton weicher Beton (Konsistenz es Frischbetons) Der in er Schalung eingebrachte Beton muss verichtet weren, weil er sonst Lufteinschlüsse enthält, ie im erhärteten Beton große Poren bilen un ie Festigkeit un Bestänigkeit herabsetzen würen. Ob steifer oer weicher Beton benötigt wir, ergibt sich aus er Form un Größe es Bauteiles un en Verichtungsmöglichkeiten (Stampfen, Rütteln, Stochern). Steifer Beton enthält mehr Luft un ist schwerer zu verichten als weicher Beton. Auf Kleinbaustellen gibt es kaum leistungsfähige Rüttler wie auf Großbaustellen un in Fertigteilwerken. Eine praktisch vollstänige Verichtung ist aber Vorraussetzung für guten Beton. Darum wir man en Beton so weich machen, ass er urch Stochern verichtet weren kann un wenn Stahl- 32

7 kühles wetter,frost 8. Betonieren bei kühlem Wetter un bei Frost kühles wetter,frost Beton erhärtet bei nierigen Temperaturen langsamer un bei Temperaturen unter 0 C praktisch kaum mehr. Gefriert frischer oer nur wenig erhärteter Beton, ann bilen sich Eislinsen, ie as Gefüge zerstören. Erst wenn ein Beton eine Druckfestigkeit von etwa 5 N/mm² (50 kg/cm²) erreicht hat, erleiet er erfahrungsgemäß bei einmaligen Einfrieren keinen Schaen, vorausgesetzt, ass er nicht mit Wasser urchtränkt ist. Stark urchnässter Beton wir vom Frost viel stärker angegriffen. Maßnahmen beim Betonieren unter 5 C Damit er Beton schneller erhärtet un nicht zu lange warmgehalten weren muss, soll man: Zum Beton nicht mehr Anmachwasser geben, als unbeingt für eine vollstänige Verichtung nötig ist. Steiferen Beton verwenen un urch Rüttelarbeit verichten, um Anmachwasser zu sparen. Zemente höherer Güteklassen verwenen, weil iese Zemente schneller erhärten un mehr Wärme entwickeln. Bei Verwenung von Zement 32,5 N oer R en Zementgehalt um minestens 10 % erhöhen, amit ein nierigerer W/Z-Wert erreicht wir. Vorsicht! Froschutzmittel sin nicht mehr Stan er Technik. Sie können Chlori enthalten un ürfen aher für Stahl- un Spannbeton nicht verwenet weren, weil sonst er Stahl rosten kann. Erwärmen es Frischbetons (nur bei Mischanlagen möglich) Nach ÖNORM B muss er Beton beim Einbringen in ie Schalung eine Temperatur von minestens 5 C haben. Bei Lufttemperaturen unter 3 C minestens 10 C 25 C. Bei leichtem Frost genügt es meist, as Anmachwasser oer San un Kies zu erwärmen. Wie stark as Anmachwasser angewärmt weren muss, hängt von er Temperatur er Zuschläge ab. Bei feuchten Zuschlägen wir weniger Wasser beigegeben; as Wasser muss ann natürlich entsprechen stärker erwärmt weren. Anmachwasser, as eine Temperatur über 60 C hat, muss mit em Kiessan vorgemischt weren, bevor es mit em Zement in Berührung kommt. 30

8 sommerhitze 7. Betonieren bei Sommerhitze sommerhitze Bei Sommerhitze kommt es immer wieer vor, ass er Beton nicht ornungsgemäß eingebaut weren kann, weil er zu schnell ansteift, oer ass nach em Einbau urch Austrocknen Risse un anere Schäen entstehen. In iesem Kaptitel sin ie Regeln zusammengestellt, ie ein ornungsgemäßes Betonieren auch bei Sommerhitze gestatten. Dabei ist es besoners wichtig, ass ie nötigen Maßnahmen zeitgerecht vorbereitet weren. Wann sin Maßnahmen nötig? Wenn zufolge sehr hoher Aussentemperaturen zu erwarten ist, ass ie Frischbetontemperatur 27 C übersteigt. Das Erstarren es Betons geht ann schneller vor sich, soass er in vielen Fällen nicht mehr ornungsgemäß verarbeitet weren kann. In iesen Fällen empfiehlt sich ie Zugabe von Fließmitteln anstatt Wasser (W/Z-Wert!). Ab Lufttemperaturen von 27 C bis 32 C un Win, besoners bei geringer Luftfeuchtigkeit (Föhn!), kann er bereits verarbeitete Beton so stark austrocknen, ass störene Risse entstehen oer ie Betonoberfläche ie erforerliche Festigkeit oer Bestänigkeit nicht erreicht ( Verursten ). Der Beton kann auch schon beim Transport zur Einbaustelle stark austrocknen. Welche Maßnahmen können vorgesehen weren? Temperatur er Ausgangsstoffe es Betons nierig halten Kaltes Anmachwasser verwenen. Wasserbehälter un Wasserleitungen vor Sonneneinstrahlung schützen, hell streichen, (z.b. mit Kalk) oer isolieren. Bei extremen Verhältnissen (lang anauerne Hitzeperioen, Massenbeton) kann man as Anmachwasser in Kühlanlagen bis auf 5 C abkühlen oer mittels Scherbeneis oer Stickstoff kühlen. Um ie Betontemperatur um 1 C zu reuzieren, muss ie Wassertemperatur um etwa 4 C gesenkt weren. Gesteinskörnung nicht er irekten Sonneneinstrahlung aussetzen (Sonnenächer, Matten, Planen). Grobzuschläge urch Berieselung mit Wasser kühlen. Um ie Betontemperatur um 1 C zu reuzieren, muss ie Zuschlagstemperatur um etwa 2 C gesenkt weren. Zement kommt im Sommer wegen es großen Ausstoßes er Werke in er stärksten Bausaison meist fabrikswarm auf ie Baustelle. Er kann Temperaturen bis zu 80 C aufweisen. Ein Kühlen es Zementes ist wirtschaftlich nicht möglich. Der Einfluss er Zementtemperatur wir allerings meist überschätzt: Ist er Zement um 10 C wärmer, so erhöht sich ie Betontemperatur nur um 1 C. Betonzusammensetzung er Temperatur anpassen Langsam erhärtene Zemente verwenen. Bei Beton hoher Festigkeitsklasse, für en ie Verwenung von CEM 42,5 R oer CEM 52,5 R vorgesehen ist, muss ann im Allgemeinen er Zementgehalt erhöht weren. Erstarrungsbeginn es Betons bei Einbautemperatur prüfen. Vorhaltemaß für ie Konsistenz vorsehen. Warmer Beton ist an sich steifer als kühler Beton gleicher Zusammensetzung, weil ie Reaktion von Zement un Wasser bei höheren Temperaturen sofort einsetzt. Wegen es Wasserverlustes urch Verunstung währen es Transportes un wegen es schnelleren Erstarrens muss er Beton weicher ausgeliefert weren als bei kühlem Wetter. (Bei Transportbeton muss er Beton bei er Übergabe an er Baustelle trotzem er bestellten Konsistenz entsprechen.) Statt steifem Beton (C1), er besoners austrocknungsgefähret ist, soll nach Möglichkeit steif plastischer Beton (C2) vorgesehen weren. Wenn nötig, erstarrungsverzögerne un/oer verarbeitungsverlängerne Zusatzmittel verwenen. Verzögerer sin bei heißem Wetter nur bei weichem Beton (F45) un arüber wirksam. Bei steifem Beton (C1) helfen Sie kaum, weil ihre Wirkung vom Ansteifen urch Wasserverlust beim Transport stark beeinträchtigt wir. Auch bei weicherem Beton ist ie Wirkung schwächer als bei Normaltemperatur. Vorsicht: Verzögerer können bei heißem Wetter zu Beschleunigern umschlagen. Sie müssen auf Zement abgestimmt sein. Beratung es Herstellers einholen, Erstprüfung urchführen un Temperaturempfinlichkeit es Zusatzmittels überprüfen. 28

9 6. Nachbehanlung nach ehanlung nach ehanlung Was versteht man unter Nachbehanlung von Beton? Unter Nachbehanlung weren alle jene Maßnahmen verstanen, ie es ermöglichen, ass er Beton richtig ausreift un auch an er Oberfläche ie geforerte Güte erreicht. Daher muss Beton nach seinem Einbau, seiner Verichtung un nach em Entschalen richtig nachbehanelt weren. Die Nachbehanlung umfasst: Schutz vor: vorzeitigem Wasserverlust Frost, Hitze un raschen Temperaturänerungen schnellem Auskühlen er Betonoberfläche vorzeitiger Beanspruchung Warum nachbehaneln? Fast alle Angriffe wirken in erster Linie auf ie Oberfläche! Wasserruck Frost un Taumittel Chemische Angriffe Mechanische Angriffe Witterung Karbonatisierung Erstes Ziel er Nachbehanlungsmaßnahmen ist es aher, an er Betonoberfläche ie gleiche Betonqualität (Porosität) wie im Inneren es Bauteils zu erzielen Nicht nur ie Festigkeit, sonern vor allem auch ie Qualität er Oberfläche (Porosität!) entscheiet über ie Dauerhaftigkeit. Außerem besteht bei fehlener Nachbehanlung eine erhöhte Rissgefahr! Schwinrisse Risse urch Temperaturunterschiee (Oberfläche zu Bauteilinnerem) Krakelrisse Spaltrisse Grunregeln er Nachbehanlung: Beton vor Feuchtigkeitsverlust schützen Betontemperatur nach em Einbau über 0 C halten Gleiche Temperatur im Bauteil halten Schutz vor zu früher Belastung Erreichen einer qualitativ einwanfreien Oberfläche 25

10 förern verar eiten förern verar eiten 5. Förern un Verarbeiten 5.1. Allgemeines Für auerhafte Betonbauwerke sin eine Reihe von Faktoren zu berücksichtigen. Im Besoneren sin ies Richtige Betonzusammensetzung Entmischungsfreies Förern zur Einbaustelle un entmischungsfreier Einbau es Betons Vollstäniges Verichten es Betons Ausreichene Nachbehanlung 5.2. Entmischungsfreies Förern un Einbauen Richtig zusammengesetzter Beton kann nur ann zu einem auerhaften Bauwerk oer Bauteil führen, wenn ieser Beton ein höchstes Maß an Homogenität behält. Folgene grunsätzliche Regeln sin abei zu beachten: Beim Entleeren einer Betonmischmaschine oer eines Fahrmischers muss er Beton mittig in en Krankübel fallen. Seitliches Aufprallen am Kübeltrichter kann en Beton entmischen. Beim Förern mit Förerbänern arf ie Bangeschwinigkeit nicht zu groß sein, amit insbesoners bei steifen Betonen ie groben Gesteinskörner nicht abrollen. Ebenso arf ie Neigung es Förerbanes nicht so steil sein, ass Entmischungen eintreten. Der Beton ist sofort nach seiner Herstellung an ie Einbaustelle zu transportieren un einzubauen. Am Ene es Förerbanes müssen geeignete Leiteinrichtungen (Prall- un Abstreifblech, Trichter) vorhanen sein. Die freie Fallhöhe an er Einbaustelle arf 1,50 m nicht übersteigen. Bei Sichtbeton ist ie freie Fallhöhe auf max. 1 m zu begrenzen. Bei Sonne, Win un Regen muss er Beton vor schälichen Einflüssen geschützt weren. Bei lagenweisem Einbau es Betons arf im Regelfall ie Schichthöhe nicht größer als 50 cm sein, bei Sichtbeton nicht über 30 cm Vollstäniges Verichten es Betons Der eingebaute Beton muss praktisch vollstänig verichtet weren. Die erforerliche Konsistenz richtet sich abei nach en Bauteilabmessungen, er Bewehrungsichte, er Einbauart un en Verichtungsgeräten bzw. -möglichkeiten. Verichtet wir urch: 1) Stampfen 2) Rütteln 3) Stochern Am häufigsten wir er Beton gerüttelt. Dabei ist zu beachten: Rüttler schnell eintauchen, langsam herausziehen. Wirkungsbereiche er Rütteltauchstellen müssen sich überschneien. Rüttler nicht zu nahe an ie Schalung. Beim Rütteln möglichst nicht ie Bewehrung berühren. So langsam ie Rüttelflasche herausziehen, bis keine groben Luftblasen mehr aufsteigen bzw. bis sich an er Oberfläche Zementleim abscheiet. 21

11 förern verar eiten förern verar eiten RICHTIG: Abstäne er Eintauchstellen un Wirkungsbereiche es Rüttlers = Rüttelflaschenurchmesser D = Wirkungsbereich er Rüttelflasche = ca. 10 x b = Tauchstellenabstan = ca. 7-8 a = Abstan von er Schalung = ca

12 förern verar eiten förern verar eiten 5.4. Betonkonsistenz richtig gewählt Konsistenzbereiche Frischbetoneigenschaften Verichtungsmaß Ausbreitmaß (cm) Einbaubeingungen Arbeitszeitaufwan Beton förern un einbauen Direktentleerung Krankübel Pumpen Betonverichtung Stampfen Rütteln Stochern Oberflächenbearbeitung (sofort nach em Einbau) Abziehen (z.b. mit Bohle) Abscheiben Mit Tatsche einebenen Betontechnische Beingungen Massige/unbewehrte Bauteile Feinglierige stark bewehrte Bauteile Dauerhafter Stahlbeton für Außenbauteile Sichtbeton Unterwasserbeton Gefällebeton Beton mit hohem Wierstan gegen chemische Angriffe Wasserunurchlässiger Beton Beton mit hohem Verschleißwierstan hoch C1 steif 1,45/1,26 F38 plastisch F45 weich F52 sehr weich F59 fließfähig gering Gesamtwasser pro m³ [l] Diagramm zur Abschätzung es wirksamen Wassergehaltes un es Größtkornes in Abhängigkeit von er Konsistenz (ohne Zusatzmittel) Größtkorn [mm] 23

13 förern verar eiten 5.5. Ausschalfristen Nachstehene Tabellen gelten für eine mittlere Tagestemperatur von 12 C bis 20 C. Tage mit einer mittleren Tagestemperatur zwischen 5 C un 12 C ürfen nur als 0,7 Tage, solche zwischen 0 C un 5 C nur als 0,3 Tage un solche über 20 C als 1,3 Tage in Rechnung gestellt weren. Die angegebenen Ausschalfristen sin um ie Tage, an enen ie mittlere Tagestemperatur unter 0 C lag, zu verlängern. Ausschalfristen in Tagen für seitliche Schalungen: Zement-Festigkeitsklasse er contragress 32,5 er rote er violette er schwarze er graue er grüne er blaue er contragress 42,5 Ausschalfristen in Tagen für tragene Schalungen: Zement-Festigkeitsklasse er contragress 32,5 er rote er violette er schwarze er graue er grüne er blaue er contragress 42,5 förern verar eiten Betonfestigkeitsklasse C16/20 C20/25 C25/30 C30/37 C35/45 C40/ Betonfestigkeitsklasse C8/10 C12/15 C16/20 C20/25 un höher

14 4. Dauerhaftigkeit von Beton auerhaftigkeit Qualitätssicherung Für ie Dauerhaftigkeit von Betonbauteilen stellt ie Qualitätssicherung einen wesentlichen Faktor ar. Nur amit ist sichergestellt, ass ie erforerliche Betonqualität punktgenau erreicht wir. Kriterien er Dauerhaftigkeit Druckfestigkeit Korrosionsschutz es Verbunwerkstoffes Stahlbeton urch ausreichene un gute Qualität er Betoneckung (Wierstan gegen Karbonatisierung un Chlorieinringung) Wasserunurchlässigkeit Frost- un Frost-Taumittel-Wierstan Wierstan gegen chemischen Angriff Verschleißwierstan Rissearmut Wesentliche Einflussfaktoren auf ie Dauerhaftigkeit von Beton Optimale Auslegung er Baukonstruktion für ie zu erwartene Belastung (Planer, Ausschreiber) Optimale Betonrezeptur für as Bauwerk un seine Belastungen un entsprechen en Einbaubeingungen (Betonhersteller) Optimale Einbau- un Verarbeitungsbeingungen (Verarbeiter) Sicherstellung er erforerlichen Betonübereckung gemäß ÖNORM B 4700 Richtige Nachbehanlung Qualitätssicherung aller Arbeitsschritte, Materialien un Verfahren auerhaftigkeit 4.1. Karbonatisierung Beton ist im Allgemeinen hochalkalisch (=eine starke Lauge) un schützt aurch ie Stahl-Bewehrung vor Korrosion urch ie Ausbilung einer Passivierungsschicht. Von er Betonoberfläche her kann iese Schutzschicht urch Reaktion es Betons mit CO 2 un Feuchtigkeit aus er Luft angegriffen weren. Durch iese Reaktion wir ie Alkalität es Betons reuziert (ie Lauge abgeschwächt). Ist ies bis in ie Tiefenlage er Bewehrung er Fall, so kann er Stahl zu rosten beginnen. Abplatzungen un Risse sin ie Folge. Umwelt Feuchtigkeitsverhältnisse CO 2 -Gehalt er Luft Betonrezeptur Zementgehalt W/B-Wert un amit Porosität es Betons Betoneckung Verichtung Dichtheit er Betoneckung Hyratationsgra Nachbehanlung Zeit Wurzel-Zeitgesetz Karbonatisierung Ca(OH) 2 CO 2 H 2 O... CaCO 3 2H 2 O Beton- Luft Wasser Kalk Wasser Bestanteile Prüfung: Besprühen einer frischen Bruchfläche mit Phenolphthalein. Der Festbeton verfärbt sich i.a. violett, nur er bereits karbonatisierte Bereich bleibt unverfärbt. Wichtigste Grunforerung Dichtes Gefüge im Zementstein, vor allem im oberflächennahen Bereich! 17

15 auerhaftigkeit 4.2. Druckfestigkeit Kurzzeichen: z.b. C25/30 Die Druckfestigkeit wir gemäß ÖNORM B 3303 im Alter von 28 Tagen an Würfeln mit 150 mm Kantenlänge unter efinierten Lagerbeingungen geprüft. z.b. C25/30: Die charakteristische Minestfestigkeit ist bei Wasserlagerung 30 N/mm² = ca. 300 kg auf 1 cm². Bei er in Österreich üblichen Lagerung ist ie Minestfestigkeit im allgemeinen um 8 % höher. Maßgebliche Einflussgrößen: Wasser/Binemittel-Wert Qualität es Zements, Anteil un Art er Zusatzstoffe Zuschlagart un -festigkeit Verichtung Hohe Druckfestigkeit ist nicht allgemein mit hoher Dauerhaftigkeit gleichzusetzen! auerhaftigkeit 4.3. Chemische Angriffe Chemische Angriffsklassen weren gemäß Betonnorm ON B in lösene Angriffe (XA1L bis XA3L) un treibene Angriffe (XA1T bis XA3T) unterteilt. Die richtige Klasse un amit Betonzusammensetzung wählt man aurch, ass man anhan von Boenun Wassergutachten ie chemischen Angriffsklassen gemäß ON B , Tabelle 2, ermittelt. Stufe 1 schwach angreifene Umgebung XA1L, XA1T Stufe 2 mäßig angreifene Umgebung XA2L, XA2T Stufe 3 stark angreifene Umgebung XA3L, XA3T (siehe auch Tabelle Seite 13) Der Angriffsgra ist um eine Stufe zu erhöhen! Die Bewehrungsübereckung ist auf 4,5 cm Vorhaltemaß zu erhöhen: Bei feinglierigen Bauteilen ( < 10 cm) Bei zusätzlicher Frostbeanspruchung Bei zusätzlichen mechanischen Angriffen Wenn sich Stoffe rasch erneuern oer höhere Temperaturen aufweisen Bei treibenem Angriff ist er contragress zu verwenen. Bei lösenem Angriff sin Quarzzuschläge notwenig. Druckfestigkeitsprüfung gemäß ON B 3303 Schaensbil: lösener Angriff 18

16 auerhaftigkeit auerhaftigkeit Die Nachbehanlung ist zur Erzielung eines ichten Gefüges un amit einer Wasserunurchlässigkeit sehr wichtig. Prüfung er Wasserunurchlässigkeit gemäß ÖNORM B 3303 Grenzwert: Wassereinringtiefe max. 50 mm XC3 25 mm XC4 Schaensbil: treibener Angriff 4.4. Wasserunurchlässigkeit Kurzzeichen XC3 (oer B1) bzw. XC4 Max. W/B-Wert 0,60 0,50 Sieblinie im Bereich bis 4 mm nahe B Die Einteilung erfolgt nach em zu erwartenen Wasserruck (XC3: 2-10 m, XC4 > 10 m). Das Diagramm zeigt en Einfluss er Kapillarporen bzw. es W/Z-Wertes auf ie Wasserunurchlässigkeit von Zementstein. W/Z Kapillarporen 0,40 Ca. 10 Vol. % 0,55 Ca. 25 Vol. % 0,70 Ca. 35 Vol. % Die Abbilung zeigt en Prüfkörper nach er Wasserunurchlässigkeitsprüfung 4.5. Frost- un Frosttaumittelbestänigkeit Sin Bauteile aus Beton starkem Frost bzw. Frosttaumitteleinwirkungen ausgesetzt, weren em Beton künstliche Luftporen als sogenannte Expansionsgefäße beigegeben. Die Unterteilung er Frostklassen erfolgt gemäß nachstehener Tabelle (siehe auch Tabelle Seite 13). Vor (rechts) un nach (links) Frostprüfung. 19

17 auerhaftigkeit Klassenbezeichnung XF1 XF2 XF3 XF4 Beschreibung er Umgebung mäßige Wassersättigung ohne Taumittel mäßige Wassersättigung mit Taumittel hohe Wassersättigung ohne Taumittel hohe Wassersättigung mit Taumittel auerhaftigkeit Zuornung von Expositionsklassen Lotrechte un über 5 % geneigte Betonoberflächen, ie Regen un Frost ausgesetzt sin, un alle Untersichten. Lotrechte un über 5 % geneigte Betonoberflächen von Straßenbauwerken, ie hoher Feuchtigkeit un Taumitteln ausgesetzt sin. Annähern waagrechte Betonoberflächen (Neigung <_ 5 %), ie Regen un Frost ausgesetzt sin, un em Frost ausgesetzte Wasserbauten (z.b. Kläranlagen). Straßenecken, Brückenplatten un Verkehrsleitwäne, ie Taumitteln ausgesetzt sin. Lotrechte un waagrechte Betonoberflächen, ie taumittelhaltigem Spritzwasser (Spritzwasserzone neben Straßen bis etwa 3 m über Fahrbahn) un Frost ausgesetzt sin. Künstlich eingeführte Luftporen im Auflichtmikroskop Verschleiß Wenn Beton einer erheblichen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt ist, muss ie Expositionsklasse wie folgt zugeornet weren: Klassenbezeichnung Beschreibung er Umgebung Zuornung von Expositionsklassen XM1 mäßige Verschleißbeanspruchung Straßenbeläge von Wohnstraßen XM2 schwere Verschleißbeanspruchung Straßenbeläge von Hauptverkehrsstraßen. Verkehrsflächen mit schwerem Gabelstaplerverkehr XM3 extreme Verschleißbeanspruchung Beläge von Flächen, ie häufig mit Kettenfahrzeugen befahren weren. Wasserbauwerke in geschiebebelasteten Gewässern, z.b. Tosbecken 4.7. Zusammenfassung für ie Dauerhaftigkeit von Beton Beachten Sie: Nieriger W/B-Wert Angemessener Zementgehalt Intensive Nachbehanlung Geschlossene Oberfläche entsprechene Betonübereckung Daraus folgt: Eine gute Qualität er Betonübereckung über en Stahleinlagen Zusätzlich erforerlich Rissminimierung Ausreichene Stärke er Betonübereckung Zusätzliche Maßnahmen für Betone mit besoneren Eigenschaften 20

18 etontechnologie 3. Grunregeln er Betontechnologie 3.1. Einflussfaktoren auf ie Betonqualität Zement Wasser/Binemittel Füllstoffe/Gesteinskörnung, Zuschlag, Blähton, u.a. Betonzusätze Zementleimmenge Konsistenz Betonverarbeitung Nachbehanlung Alter etontechnologie 3.2. Hyratation Festigkeitsbilung unter Einbinung von Wasser (siehe rechte Abbilungen) 3.3. Wasser / Binemittelwert (W/B), vormals Wasser / Zementwert (W/Z) Begriff: Der W/Z-Wert ist as Gewichts-(Masse-)verhältnis von Wasser zu Zement, nach genauen Regeln ürfen Zusatzstoffe es Typ II als Zement angerechnet weren, eshalb spricht man auch vom W/B-Wert im Frischbeton. Der W/Z-Wert sagt aus, wie viel Liter oer Kilogramm Wasser auf 1 kg Zement entfallen. Berechnung: Masse es wirksamen Wassergehaltes je Mische (kg) W = Masse es anrechenbaren Binemittelgehaltes je Mische (kg) B Abhängig von: Zementmenge, Zusatzstoffart un Menge = anrechenbares Binemittel Zugabewasser Eigenfeuchte er Gesteinskörnung Kernfeuchte = wirksamer Wassergehalt Der W/B-Wert ist eine wesentliche Kennzahl für ie Porosität es Festbetons un beeinflusst amit nicht nur ie Festigkeit, sonern auch alle aneren Eigenschaften es Betons. z.b. W 160 kg = 0,40 B 400 kg Bei einem W/B Wert von 0,40 wir as gesamte Wasser vom Zement gebunen. Bei jeem höheren W/B-Wert bleibt Restwasser zurück un bilet vermehrt Kapillarenporenraum. z.b. W 200 kg = 0,50 B 400 kg Dabei weren im Vergleich zu o.a. Beispiel 40 l Wasser nicht gebunen un bilen 40 l zusätzlichen Porenraum Daraus ergibt sich: Je höher er W/B-Wert, umso höher ie Kapillarenporosität un umso nieriger ie Güte! Guter Beton höherer Güte ist also weniger porös als schlechter Beton! 11

19 etontechnologie 3.4. Betongüte Summe aller Eigenschaften nicht nur er Druckfestigkeit etontechnologie Optimale Zusammensetzung Berücksichtigt Frisch- un Festbetoneigenschaften Festigkeit (siehe Tabelle Seite 12) Rostschutz er Bewehrung (siehe Tabelle Seite 13, Spalte XC) Wasserunurchlässigkeit (siehe Tabelle Seite 13, Spalte XC) Schutz vor Chlorien (siehe Tabelle Seite 13, Spalte XD) Frost un Frosttaumittelbestänigkeit (siehe Tabelle Seite 13, Spalte XF) Chemische Bestänigkeit (siehe Tabelle Seite 13, Spalte XA) Mechanische Angriffe (siehe Tabelle Seite 13, Spalte XM) Verarbeitung Wir urch ie Expositionsklassen (auch Umweltklassen genannt) entsprechen er österr. Betonnorm abgeeckt Wegen er oben angeführten Zusammenhänge sin in er Norm für ie Betonerzeugung en einzelnen Eigenschaften jeweils höchstzulässige W/B-Werte (un amit eine maximale Porosität) un ein Minestbinemittelgehalt zugewiesen. Festigkeitsklassen gemäß ON B Tabelle NAD 13 Spalte Minestruckfestigkeit von 15-cm-Würfel (N/mm²) Konformitätsprüfung Ertsprüfung Festigkeitsklasse MW von jeweils 1) 2) Einzelprüfung 3 Einzelprüfungen 3) C8/ C12/ C16/ C20/ C25/ (45) C30/ C35/ C40/ C45/ C50/ C55/ C60/ C70/ C80/ C90/ C100/ ) Mikroprozessorsteuerung mit automatischer Fehlerkorrektur un SOLL-IST-Vergleich 2) massemäßige Dosierung aller Ausgangsstoffe 3) massemäßige Dosierung er Ausgangsstoffe außer Zuschlag, er volumetrisch osiert wir. Diese Herstellung ist nur für ie Klassifikation gemäß Abschnitt 4 für XCO, XC1 un XC2 zulässig. 12

20 etontechnologie Grenzwerte für ie Zusammensetzung gemäß ON B Tabelle NAD 10 etontechnologie Mechanischer Angriff XM3 XM2 XM1 0,45 0,45 0, >_ C35/45 >_ C25/30 >_ C25/30 Chemische Bestänigkeit Schutz vor Chlorien Frost un Frosttaumittelbestänigkeit Wasserunurchlässigkeit Rostschutz er Bewehrung XA3T XA2T XA1T XA3L XA2L XA1L XF4 XF3 XF2 XF1 XD3 XD1 XD2 XC4 XC3 XC2 XC1 X0 0,45 0,55 0,45 0,55 0,45 0,55 0,50 0,55 0,45 0,55 0,50 0,60 0,65 0,70 max W/B-Wert anrechenbarer Binemittelgehalt min. (kg/m³) ON B 5017 ON B ,0 2,5 2,5 Luftgehalt min. (%) 1,8 1,0 1,0 L 300 (ÖNORM B 3303) 0,18 AF (ÖNORM B 3303) max. mm Sulfatangriff lösener Angriff anere Anforerungen siehe Tabelle NAD 6 Gesteinskörnung ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) Legene: einsetzbar, nicht einsetzbar, ) mit Nachweis gemäß ON B einsetzbar 13

21 etontechnologie 3.5. Haupteinflussgrößen auf ie Druckfestigkeit W/B-Wert Verichtung Zementqualität etontechnologie Je größer er W/B-Wert, umso langsamer ie Festigkeitsentwicklung un geringer ie Abbinewärmeentwicklung un umso geringer ie erreichbare Druckfestigkeit un Dauerhaftigkeit Hyratations(Abbine-)wärme von Beton Einfluss von: Zementart un Güteklasse W/Z-Wert (W/B-Wert) Binemittelart un -gehalt Frischbetontemperatur Umgebungstemperatur Nachbehanlung Bauteilgröße Insbesoners bei massigen Bauteilen ist auf ie Hyratationswärme besoners zu achten. Rissegefahr bei zu starker Temperaturentwicklung un großen Temperaturunterschieen zwischen em Betonkern im Inneren es Bauteils un er Betonoberfläche. steifplastischer Beton 3.7.) Konsistenz es Frischbetons Konsistenz ist ein Maß für ie Verarbeitbarkeit es Frischbetons un er Beweglichkeit weicher Beton fließfähiger Beton 14

22 etontechnologie etontechnologie Anwenungsbereiche in er Abhängigkeit von Konsistenz, Verichtungs- un Ausbreitmaß Konsistenz Verichtungsmaß v Ausbreitmaß a (cm) besoners geeignet nicht geeignet C1 Steifer Beton Nur für sehr kräftige Rüttler C2 Steifplastischer Beton F38 Plastischer Beton Rüttelbeton 1,45 1,26 Für massige unbewehrte oer schwachbewehrte Bauteile (z.b. Brückenpfeiler, Talsperren, Stützmauern), Straßenbeton Vorteil: geringerer Zementbearf, aher geringere Wärmeentwicklung beim Erhärten, weniger Schwinen 1,25 1,11 Für unbewehrte un/oer größere weitmaschig bewehrte Bauteile, Gleitschalungsfertiger 38 cm ± 3 cm 35 cm 41 cm Alle unbewehrten un bewehrten Bauteile, wenn sie nicht besoneres feinglierig un/oer icht bewehrt sin. Geneigte Flächen Bauteile in enger Schalung, Bauteile mit ichter Bewehrung, Baustellen ohne Rüttler, Pumpbeton, Sichtbeton Nachteil: aus Krankübel un Fahrmischer oft schwer entleerbar, schwer zu verichten Sichtbeton Baustellen ohne Rüttler Baustellen ohne Rüttler F45 Weicher Beton 45 cm ± 3 cm 42 cm 48 cm Universell einsetzbar für bewehrte un feinglierige Bauteile, Sichtbeton Baustellen ohne Rüttler Rüttelbeton (weniger Aufwan als bei F38) Vorteil: leichtes Entleeren, weniger Verichtungsarbeit, höhere Einbauleistung Nachteil: Höherer Binemittel- oer Zusatzmittelbearf F52 Sehr weicher Beton 52 cm ± 3 cm 49 cm 55 cm Beton für alle icht bewehrten un feinglierigen Bauteile un icht bewehrte Bauteile, Sichtbeton geringer Verichtungsaufwan Vorteil: schneller Einbau auch bei schwierigen Beingungen, besoners wenig Verichtungsarbeit Nachteil: Höherer Binemittel- oer Zusatzmittelbearf. Eventuell erhöhter Porengehalt. F59 fließfähiger Beton 59 cm ± 3 cm 56 cm 62 cm Fließbeton für alle bewehrten un unbewehrten auch feinglierige un icht bewehrte Bauteile un enge schlecht zugängliche Schalung. Einbau unter Wasser Vorteil: schneller Einbau auch bei schwierigen Beingungen, besoneres wenig Verichtungsarbeit Nachteil: extrem sorgfältige Einhaltung er Betonzusammensetzung erforerlich 15

23 etontechnologie 3.8. Was wiegt wieviel? etontechnologie Rohichte Schüttichte Natürliche Gesteinskörnung 2,65 2,90 1,30 1,60 Zement z.b. 2,90 3,20 0,90 1,20 Wasser 1,00 1,00 Flugasche 2,30 0,85 Fluamix C * 2,70 0,90 Einheit: t/m³ oer kg/m³ oer g/cm³ * hyraulisch wirksamer Zusatzstoff Typ II von Lafarge Perlmooser 1 m³ verichteter Beton = 1000 l Beton 360 kg Zement/3,0 (= Dichte es Zementkornes) 120 l Zement 180 kg Gesamtwasser/1,0 (= Dichte es Wassers) 180 l Wasser 1,5 % Luftgehalt nach em Verichten 15 l Luftporen Summe 315 l Volumen Zementleim Auf 1000 Liter (1,0 m³) mit Zuschlag aufgefüllt = 685 l Zuschlag 685 l Zuschlag x 2,7 (= Dichte er Zuschlagskörner) = 1850 kg Zuschlag Zuschläge Zement Wasser Frischbetonichte = = 2390 kg/m³ (.h l Beton wiegen in iesem Fall 2390 kg) Mischverhältnis MV = ZE : ZU : W MV = MV = 1 : 5,14 : 0,50 (Masseverhältnis!) 16

24 2. Ausgangsstoffe für Beton ausgangsstoffe 2.1. Zement: Definition: Zement ist ein hyraulisches Binemittel. Das beeutet, ass Zement unter Einbinung von Wasser Zementstein bilet un sowohl an er Luft als auch unter Wasser erhärtet un raumbestänig bleibt. Die alten Römer gelten als Erfiner es Zements (opus caementum). Die heutige Art Zement zu prouzieren, geht auf en Engläner John Aspin zurück. Er entwikkelte 1824 ein Verfahren, um einen hoch ruckfesten Baustoff herzustellen, er auch ohne Luft aushärten kann. Da as Proukt em grauen Kalkstein an er englischen Küste bei Portlan ähnelte, nannte Aspin es Portlanzement. Herstellung: Zur Zementherstellung können sowohl Gesteine natürlicher Herkunft als auch inustrielle Proukte verwenet weren. Hauptkomponenten sin in er Regel Kalkstein un Ton oer Kalkstein un Mergel. Diese weren zumeist bergmännisch gewonnen, zerkleinert, gemahlen un anschließen bei C im Drehrohrofen zu so genanntem Klinker gebrannt. ausgangsstoffe Dieser wir anschließen mit Gips un eventuellen Zumahlstoffen, wie Kalkstein, Hüttensan oer Flugasche, zu Zement vermahlen. Zementnormen: Zemente weren in Europa einheitlich mit er Zementnorm EN geregelt. Diese Norm unterscheiet 27 Zemente nach ihrer Zusammensetzung un ihren Eigenschaften, speziell er Festigkeitsentwicklung (siehe untenstehene Abbilung). Für Österreich sin von iesen 27 Zementarten nur 13 relevant, a für iese über viele Jahre praktische Erfahrungen vorliegen. Dabei weren speziell ie lokalen Witterungsbeingungen un amit ie Dauerhaftigkeit berücksichtigt. Diese 13 Zementarten wuren aher auch in er Österreichischen Betonnorm ON B entsprechen abgebilet. Zemente gemäß EN sin mit einem CE-Zeichen gekennzeichnet. Eine Österreichische Eigenheit stellen zusätzlich ie Zementnormen ON B un ON B ar. Diese Normen regeln zusätzliche Eigenschaften für Spezialanwenungen, wie beispielsweise Tunnelinnenschalen, Weiße Wannen oer chemisch belastete Bauwerke. Zemente gemäß iesen Normen sin mit einem ÜA-Zeichen versehen. 5

25 ausgangsstoffe Zemente von Lafarge Perlmooser un ihre Eigenschaften ausgangsstoffe Bezeichnung gemäß EN Zusätzliche Kennzeichnung gemäß ON B un ON B Markenname Art er Zumahlstoffe gem. EN Eigenschaften CEM I 52,5 R Füller CEM II/A-S 42,5 R WT 42 Hüttensan Höchstwertzement, sowohl ie Frühfestigkeit als auch Festigkeit nach 28 Tagen betreffen. Daurch vor allem für Bauteile, ie sehr rasch erhärten müssen (z.b. bei vorgespannten Elementen), für Fertigteile un Betonwaren un zum Betonieren bei tiefen Temperaturen geeignet. Durch ie starke Wärmeentwicklung bei er Erhärtung ist Vorsicht bei massiveren Bauteilen un bei extremen Außentemperaturen geboten. Ebenso für alle Anwenungen geeignet, jeoch mit einer raschen Festigkeitsentwicklung, wourch ein schnelleres Ausschalen ermöglicht wir. Daurch empfiehlt sich ie Verwenung vor allem in er kühleren Jahreszeit, bei urchschnittlichen Tagestemperaturen unter 10 C; ersetzt jeoch nicht ie ab einer Temperatur von 3 C erforerlichen Winterbaumaßnahmen. Für Fertigteile un Betonwaren auch in er warmen Jahreszeit. CEM II/A-M (S-V-L) 42,5 N WT 38 Hüttensan, Flugasche, Kalkstein Gängigster Bauzement, für alle Anwenungen geeignet, speziell für Transportbeton un Tunnelinnenschalen, a hier ie positiven Eigenschaften er Zumahlstoffe Kalkstein, Flugasche un Schlakke (geringer Wasseranspruch, gute Verarbeitbarkeit) vereint sin. Die Verwenung empfiehlt sich bei Temperaturen über 10 C. CEM II/A-S 42,5 N (DZ) Hüttensan Spezialzement für en Einsatz im Strasseneckenbau. Dieser Zement ist gekennzeichnet urch eine moerate Frühfestigkeitsentwicklung für eine entsprechene Verarbeitung un gute Nacherhärtung. CEM II/B-S 32,5 R Hüttensan Geeignet für alle gängigen Verwenungszwecke, besoners währen er wärmeren Jahreszeit (ca. 20 C) für massigere Bauteile. Beingt urch en erhöhten Schlackeanteil etwas länger verarbeitbar, aber auch etwas langsamer in er Festigkeitsentwicklung erforert somit eine gute Nachbehanlung. Universeller Zement für en Häuslbauer. CEM III/B 32,5 N Hüttensan Durch seine geringe Wärmeentwicklung ein bevorzugter Zement für Massenbeton. Sein Einsatz empfiehlt sich vor allem auch bei schwach betonschälichen (schwach lösenem oer schwachem Sulfatangriff bis 600 mg/l SO 4 2-) Wässern un Böen. Die langsame Festigkeitsentwicklung erforert eine konsequente Nachbehanlung, wourch eine hervorragene Nacherhärtung ermöglicht wir. Für Stahlbeton geeignet. CEM I 32,5 R CEM I 42,5 R WT33 C 3 A-frei/ HS C 3 A-frei WT38 C 3 A-frei/ HS C 3 A-frei Füller Füller Die erhöht sulfatbestänigen Zemente aus em Haus Lafarge Perlmooser. Sie zeichnen sich urch geringe Wärmeentwicklung, gute Verarbeitbarkeit, gute Nacherhärtung, geringe thermische Rissneigung un, speziell er contragress CEM I 42,5 R C 3 A- frei/ HS C 3 A-frei, urch gute Frühfestigkeit aus. Ihre Anwenung reicht aher von Weißen Wannen, Tunnelinnenschalen, Pfahlbeton, Kläranlagenbau, U-Bahnbau, Spritzbeton bis zum Hochleistungsbeton. 6