BST-F4-Beton 1

II) Eigenschaften des Betons:

1.1 Festigkeit 1.1.1 Betonfestigkeit: Die Betonfestigkeit hngt im Wesentlichen vom w/z-Wert, dem Verdichtungsgrad und dem Hydratationsgrad ab. Die Zuschlge weisen meistens Festigkeiten von ~ 200 N/mm auf.

BST-F4-Beton 2

1.1.2 Festigkeitsklassen: Druckfestigkeitsklassen des Betons: Alte Bezeichnung: neue Bezeichnung n. DIN 1045-2 DIN 1045 (1988) seit 2003 B 5 C 8/10 B 15 C 12/15 B 25 C 20/25 B 35 C 30/37 B 45 C 35/45 B 55 C 45/55 Hochfeste Betone: B 65 C 55/67 B 115 C 100/115 C 20/25 z. B. bedeutet: Die Druckfestigkeit dieses Betons an einem Prfzylinder von 150 mm Durchm. und 300 mm Hhe betrgt nach 28 Tagen in mehr als 95 % aller Proben = 20 N/mm. Der zweite Wert (25) gibt die Festigkeit eines Wrfels von 150 mm Kantenlnge wider. Ein Beton B 25 (alte Bezeichnung) entspricht einem Beton C 20/25 (neue Bezeichnung). Das Verhltnis der Druckfestigkeit/Zugfestigkeit betrgt: ~ 9/1.

BST-F4-Beton 3

1.1.3 Einheiten einmal anschaulich (Druckfestigkeit): 1 N/mm entspricht 100 g/mm, 1 kN/cm entspricht 100 kg/cm Druckfestigkeit von C20/25: 2500 g/mm bzw. 250 kg/cm 1.1.3 Betonprfung: Ab der Betongte C 30/37 wird der Beton von einer Betonprfstelle geprft. Diese nimmt Wrfelproben auf der Baustelle und berwacht als unabhngige Instanz die zugesicherten Betoneigenschaften.

BST-F4-Beton 4

1.1.4 Die 28-Tage Festigkeit: Die mittlere Betondruckfestigkeit wird in der Regel als Festigkeit nach 28 Tagen angeben. In wenigen Einzelfllen (< 2 %) werden auch 2 Tage Festigkeiten (Schnellzemente), 7 Tage Festigkeiten oder 180 Tage Festigkeiten definiert (Massenbeton, z. B. Talsperren). Die Festlegung einer bestimmten Festigkeitsanforderung bedeutet nicht, dass die Festigkeitszunahme nach dem definierten Zeitpunkt aufhrt. Nach zwei bis 3 Jahren erreichen die Zemente der Festigkeitsklassen C 20/25 C50/55 in der Regel Festigkeiten um 65 N/mm. Die Belastung der bereffenden Bauteile erfolgt in der Regel frher, so dass der Statiker mit der 28 Tage Festigkeit rechnet.

BST-F4-Beton 5

1.1.5 Festigkeiten anderer Baustoffe: Druckfestigkeit: Holz parallel zur Faser: 0,8 kN/cm Holz senkrecht zur Faser: 0,2 kN/cm Brettschichtholz parallel zur Faser: 1,1 kN/cm Porenbeton mit Mrtel: = 0,14 kN/cm Porotonstein mit Mrtel: = 0,28 kN/cm Kalksandstein mit Mrtel: = 0,28 kN/cm Beton: 2,5 kN/cm Hochfester Beton: 11,5 kN/cm Aluminium: 7,0 kN/cm Walzstahl: 24,0 kN/cm Bewehrungsstahl: 50,0 kN/cm Hochfester Spannstahl: 120,0 kN/cm Zugfestigkeit: Holz parallel zur Faser: 0,7 kN/cm Holz senkrecht zur Faser: 0,02 kN/cm Brettschichtholz parallel zur Faser: 1,05 kN/cm Mauerwerkssteine mit Mrtel: 0,0 kN/cm Beton: ~ 2,8 kN/cm Aluminium: 7,0 kN/cm Walzstahl: 24,0 kN/cm Bewehrungsstahl: 50,0 kN/cm Hochfester Spannstahl: 120,0 kN/cm

BST-F4-Beton 6

1.1.5 Festigkeitsentwicklung: Die Festigkeitsentwicklung beim CEM I mit einem CAO/SiO2 Verhltnis von ~ 4:1 ist sehr schnell (+ Wrme, + Schwinden). Je mehr latent hydraulische Baustoffe (Hochofenschlacke, Trass, lschiefer, beigemischt werden, desto geringer ist die Hydraulizitt. Das heit, nur ber das Bekanntsein dieses Verhltnisses lassen sich die wesentlichen Betonindikatoren (Erhrtungsgeschwindigkeit, Schwindgehalt, Dichtigkeit, Hydratationswrme) ablesen. Die Hydraulizitt von Betonen:

BST-F4-Beton 7

Hydratationswrme bei verschiedenem Anteil von gebranntem Kalk (CaO):

BST-F4-Beton 8

1.2 Elastizittsmodul: Verhltnis der Dehnung zur Spannung (Schaumstoff sehr klein, Stahl sehr gro). Langsam mit der Betonfestigkeit steigend. Bei C 25/30 29000 N/mm; bei C 60/75 38800 N/mm. 1.3 Querdehnzahl: Verhltnis von Querdehnung zu Lngsdehnung ???? ??q/?l = 0,2 fr Beton -> Balken/Platte -> Durchbiegungen 1.4 Verarbeitung: 1.4.1 Betonkonsistenz:

BST-F4-Beton 9

So sieht ein F3 aus!

1.4.2 Mindestzementgehalte:

1.4.3 Mehlkorngehalt: Alle Kornanteile zwischen 0 und 0,125 mm. Dies sind Feinstsande, Zement und Betonzusatzstoffe wie z.B. Steinmehl. Vom Mehlkorngehalt sind Wasseranspruch, Schwinden, Kriechen, aber auch Verarbeitbarkeit abhngig. Der normale Mehlkorngehalt betrgt abhngig vom gesamten Zuschlag mit ca. 350 kg/m (Zementgehalt betrgt allein ca. 310 kg/m).

BST-F4-Beton 10

1.4.4 Betonzusatzmittel:

1.4.4.1 Betonverflssiger: Anteil an den verwendeten Zusatzmitteln: 60 % Verbessern die Verarbeitbarkeit des Betons bei gleichem Wassergehalt. Die Wirkung beruht im wesentlichen auf der Herabsetzung der Oberflchenspannung des Zugabewassers. Priel erzeugt die gleiche Wirkung. 1.4.4.2 Fliemittel: Anteil an den verwendeten Zusatzmitteln: 30 % Wirkung hnlich dem Verflssiger, jedoch 2-3 mal so starke Wirkung.

BST-F4-Beton 11

Einfluss von Fliemitteln:

1.4.5 Bluten (Wasserabsondern):

Zwischen Verdichten und Erstarren kann der Beton Wasser absondern. Das Wasser ist wesentlich leichter als der Beton. Dabei bilden sich unter den Gesteinskrnungen und an der Oberflche des Bauteils kleine Wasserrume. Es kann

BST-F4-Beton 12

aufsteigen und sich in der obersten Schicht anreichern bzw. diese auflockern. Dies bewirkt in der Regel Festigkeitsabfall der obersten Schichten. Auch die Haftzugfestigkeit fr die Beschichtungen wird herabgesetzt. An den Schalungswnden bilden sich durch das aufsteigende Wasser Adern und Schlieren. Die Neigung zum Bluten ist abhngig vom Mehlkorngehalt, der Schalungshhe, der Schalungsdichtheit, der Betontemperatur sowie den Austrocknungsbedingungen. Sie wird vermindert durch:

- fein gemahlene Zemente - hohen Zementgehalt - gnstigen Mehlkorngehalt

1.4.6 Betonieren bei khler Witterung + Frost: Frischbeton muss beim Einbringen eine bestimmte Mindesttemperatur aufweisen. Gefriert das Wasser im jungen Beton, kann das Betongefge durch den entstehenden Eisdruck gelockert oder sogar gesprengt und die Festigkeit herabgesetzt werden. Einmaliges Durchfrieren bersteht der Beton bersteht der Beton in der Regel, wenn er eine Druckfestigkeit von mind. 5 N/mm aufweist. Folgende Manahmen sind zu empfehlen:

- Zement mit hoher Wrmeentwicklung, Erhhung des Zementgehaltes, Verwendung frisch gemahlener Zemente. Bei dicken Bauteilen kein Beton Z 52,5 verwenden.

- Verringerung des w/z-Wertes - Verwendung von Erstarrungsbeschleuniger,

Betonverflssiger und Fliemittel - Anwrmen der Betonbestandteile: Wird die

Zementtemperatur um 10 C erwrmt oder das Zugabewasser um 3,6 C oder die Gesteinskrnung um

BST-F4-Beton 13

1,6 C, nimmt die Frischbetontemperatur um 1 C zu. Die Wassererwrmung ist am wirtschaftlichsten. Es darf jedoch nicht auf ber 90 C erwrmt werden. Die Frischbetontemperatur darf jedoch 30 C nicht berschreiten, da er sonst zu schnell erstarrt.

- Wenn nicht anderes mehr geht, das Bauwerk beheizen. - Es darf nicht an gefrorene Bauteile anbetoniert werden!!!

1.4.7 Betonieren bei heier Witterung:

- Verwendung von Zement Z 32,5 N, khles Zugabewasser, Nachbehandlung mit Wasser.

BST-F4-Beton 14

1.5 Erhrten und Verformung: 1.5.1 Erstarrungsbeginn und Ende:

- Frhestens nach 1 Stunde - Normal 2-5 Stunden - Sptestens nach 12 Stunden

Erstarrungszeiten und Verarbeitungszeiten sind nicht identisch.

- Verarbeitungszeit von Beton < 2,0 h

BST-F4-Beton 15

1.5.2 Schwinden: 1.5.2.1 Chemisches Schwinden (Schrumpfen): Das Volumen der Hydratationsprodukte ist kleiner als das Volumen des ursprnglichen Zementleims. Bei vollstndiger Hydratation betrgt die Volumenminderung 6 cm je 100 g des ursprnglichen Zementes. Diese Volumennderung drckt sich durch Porenbildung aus. uerlich ist sie nicht zu erkennen. Aus diesem Grund gibt es nur porenarmen, jedoch keinen porenfreien Beton. Der Widerstand gegen ein Eindringen von Wasser oder l ist bei porenarmen Betonen jedoch sehr gro. 1.5.2.2 Schwinden (kein chemisches Schwinden) & Quellen: Verkrzung des unbelasteten Betons whrend des allmhlichen Austrocknens. Die unterschiedlichen Schwindmae von Halbfertigteilen und Ortbeton machen Schubbewehrung notwendig. Bei dnnen Bauteilen ist das Endschwindma nach 1-2 Jahren erreicht. Feiner gemahlene Zemente schwinden etwas strker als grber gemahlene. Wird der Beton nach Austrocknung wieder durchfeuchtet, so quillt er wieder. Dieses Quellen betrgt ca. 2/3 der vorangegangenen Schwindverformung. 1.5.2.3 Frhschwinden oder Kapillarschwinden und Nachbehandlung: Frhschwinden des Betons geschieht noch im plastischen Zustand (also den ersten 6 Stunden). Die Volumenverringerung beruht auf dem Entzug von Kapillarwasser an der Bauteiloberflche durch Sonne & Wind. Der Beton verdurstet. Die Verkrzung des Betons kann im Extremfall bis zu 6 mm/m betragen. Durch gute Nachbehandlung kann das plastische Schwinden so gering gehalten werden, das sein Einfluss vernachlssigbar ist.

BST-F4-Beton 16

Fr die Baustelle bedeutet dies:

- Vor dem Betonieren nachfragen/festlegen, ob der Beton durch Bewsserung oder Folien feucht gehalten wird. Eine zustndige Personen benennen.

Im Nachhinein erkennt man unzureichende Nachbehandlung meist an netzartigen Oberflchenrissen. 1.5.2.4 Verdunstung durch Wind:

BST-F4-Beton 17

1.5.3 Wasserzementwert: Um Beton gut verarbeiten zu knnen, muss beim Anmachen im Allgemeinen mehr Wasser zugegeben werden, als zur Hydratation erforderlich ist. Dadurch entstehen bei der Erhrtung leere oder mehr oder weniger gefllte Wasserporen im Zementstein. De