Instandsetzung von Trinkwasserbehältern

Untersuchungsmethoden Einführung in die Baustoffkundefür die Bauzustandsanalyseund die Qualitätssicherung

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kickoffcamp SS 2013Einführungen in die Baustoffkunde 1

Die Baustoffkunde befaßt sich mit den Ingenieurbaustoffen

d dund der Bauausführung von

IngenieurbautenProf. Dr.-Ing. M. Breitbach

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Ingenieurbauten

Beton Holz

Was sind Ingenieurbaustoffe?

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Stahl

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Glas

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Bewehrungrechnerische Rissbreiten-

Bauhilfsstoffe

Wirkungsbereich der BewehrungRissweite

an der Oberfläche

beschränkung

an der Oberfläche

Betondeckung

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BSTK-1aBetontechnologie und Bauausführung im

1. Semester BA Betonbau

BSTK-1bB h i d b h i h P d ktBauchemie und bauchemische Produkte

BSTK-2aIngenieurbaustoffe

2. Semester BA

IngenieurbaustoffeHolz, Stahl, Beton, Glas, Kunststoffe, Metalle

BSTK-2bBSTK 2bStraßenbaustoffeBitumen, Beton

1. Semester MA BETEC-2erweiterte betontechnologische Kenntnisseg

2. Semester MA BSIB-3Betoninstandsetzung und Verstärkung

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Betoninstandsetzung und Verstärkung

Was müssen Sie können?

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Mathematik z. B. Elastizitätsmodul E

40

45

50

pgwfz1000

30

35

40

eit (

N/m

m2)

17756,0w 316n

gwfz

15

20

25

uckf

estig

ke n56,0

)f4,0z(

3m/kg65f 65f

316n f4,0290316

0

5

10Dr

C 30/37C 20/25

z22,0f

00,00 1,00 2,00 3,00

Dehnung (mm/m)

2mm/NE

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z. B. Oberflächenspannung / Rheologie Physik

schalenförmige Pore hinterschnittene Pore Lochpore

el (Maxwell)

(K l i )

0

t1

el (Kelvin)

t1

►Burgers-Modell

t1

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z. B. ph-Wert Chemie► “ “ zementgebundene Materialien ph = 12 8► “neue“ zementgebundene Materialien ph = 12.8

ph = 7ph = 0 ph = 14ph 7neutral

ph 0sauer

ph 14alkalisch

kein Korrosionsschutzd B h

pH-WertbiogenerAufwuchs

Ca(OH) + CO + H O2 2 2

der Bewehrung im Beton

12 - 13ja ( )2 2 2

CaCO + 2 H O3 2 < 9

ja

nein 3 2

+ O + H O2 2Korrosions-voraussetzungen

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voraussetzungen

Was müssen Sie während des Studiums lernen?des Studiums lernen?

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Sicherheitskonzept

  Häufigkeit (n)

Einwirkungen ( E ) Widerstände ( R )

(E)

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(W)Sicherheitsbereich

relative Häufigkeit [ % ]

Charakteristischer Wert = Wert mit statistischer Sicherheit

(Standardabweichung)

2/3 ll W t !2/3 aller Werte!

(Mittelwert) ≥ 1,48 ≥ 1,48 (Einzelwert) ≥ fck - 4 ≥ fck + 4

5 % Quantil 95 % Quantil

90 % Annahmewahrscheinlichkeit

ck

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Druckfestigkeit [ N/mm2 ]

Einwirkungen = Expositionen

X0 Ohne Angriff

XC Carbonation

XD D i i S lt XD Deicing Salt

XS Seawater

XF Freezing

XA Chemical Acid

XM M h i l Ab i XM Mechanical Abrasion

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Schadensprozesse

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BaustoffkenngrößenT t d b i h

8

10Temperaturanwendungsbereich

Feuchteanwendungsbereich

FrostbeständigkeitBaubiologische Eigenschaften

Physiologische Eigenschaften

4

6Frost-TauwechselbeständigkeitBauhysikalische Eigenschaften

0

2

4

BrandbeständigkeitSchwinden

0

DauerhaftigkeitKriechen

DauerstandverhaltenVerbundverhalten

Resistenz

Alterung

Festigkeitseigenschaften

Verformungseigenschaften

Verträglichkeitseigenschaften

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Festigkeitseigenschaften

chemische und physikalische Zusammensetzung von Baustoffenvon Baustoffen

LuftporenZement

1 m3 verdichteter Frischbeton

80

100ZementWasserZuschlag

(%)

60

80

20

40

0

20

1

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1

Prüf- und Meßtechnik

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Herstellung von Baustoffen

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ent

Zem

eg

von

ellu

ngH

erst

eH

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Bindemittel

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Umweltschutz und Nachhaltigkeit

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Gesteinskörnungen

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statistische Berechnung von GesteinskörnungenGesteinskörnungen

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Recykling

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Recykling

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Rheologie► viskose Substanzen

Schergeschwindigkeit [ 1/s ] dilatante

Bingham-Flüssigkeit

reinplastische Bingham-Flüssigkeit

Bingham Flüssigkeit

Strukturviskose Bingham Flüssigkeit

5-Stoff-System der Betonausgangsstoffe

Bingham-Flüssigkeit

MatrixZementleim/ZementsteinMehlkornmatrix(“Leim“)

Zement 1Zugabewasser 2Zusatzmittel 3Z t t ff 4

Scherspannung [ N/mm2 ]Fließgrenze

ZusatzstoffeFlugascheTrassSilicastaubGesteinsmehl

4g

GesteinsmehlPigmenteKunststoffeFasern

Korngerüst Gesteinskörnungen 5

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Korngerüst Gesteinskörnungen 5

Dosierung von Zusatzmitteln

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Dosierung von Zusatzstoffen

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Herstellung

In jedes Fahrzeug müssen 3 Werkmischungen eingefüllt werdenProblem: Mindermengen MindermengenzuschlagProblem: Mindermengen, Mindermengenzuschlag

Die 3 Werkmischungen werden im Fahrmischer homogenisiert

3 Werkmischungen ergeben eine Liefercharge!

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Transport

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Transport

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Einbau

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Konformität c

-fcd

c 0 c3 c3u

‰0 2 0 3 5 ‰ 0 -2,0 -3,5

fck fcd

[N/mm2]

C 20/25 14,2

C 25/30 17,0

C 30/37 19 8C 30/37 19,8

C 35/45 26,1

C40/50 28,4

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Ich hoffe Sie sehen etwas Licht im Tunnel!

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etwas Licht im Tunnel!