Beton-Kalender, Jahrgang 2022, Band 1, Abschnitt I Dehn, Frank; Wiens, Udo Beton |
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Nr. | Abschnitt | Seite | |
1 | Einführung und Definition | 5 | |
1.1 | Allgemeines | 5 | |
1.2 | Definition | 5 | |
1.3 | Klassifizierung von Beton | 7 | |
1.3.1 | Betonarten | 7 | |
1.3.2 | Betonklassen | 7 | |
1.3.3 | Betonfamilie | 9 | |
2 | Ausgangsstoffe | 10 | |
2.1 | Zement | 10 | |
2.1.1 | Arten und Zusammensetzung | 10 | |
2.1.2 | Bautechnische Eigenschaften | 14 | |
2.1.3 | Bezeichnung, Lieferung und Lagerung | 16 | |
2.1.4 | Anwendungsbereiche | 17 | |
2.1.5 | Zementhydratation | 21 | |
2.1.6 | Der Zementstein | 21 | |
2.2 | Gesteinskörnungen für Beton | 24 | |
2.2.1 | Allgemeines | 24 | |
2.2.2 | Art und Eigenschaften des Gesteins | 24 | |
2.2.3 | Schädliche Bestandteile | 26 | |
2.2.4 | Kornform und Oberfläche | 30 | |
2.2.5 | Größtkorn und Kornzusammensetzung | 30 | |
2.3 | Betonzusatzmittel | 32 | |
2.3.1 | Definition | 32 | |
2.3.2 | Arten von Betonzusatzmitteln | 32 | |
2.3.3 | Anwendungsregeln für Betonzusatzmittel | 36 | |
2.4 | Betonzusatzstoffe | 36 | |
2.4.1 | Definitionen | 36 | |
2.4.2 | Inerte Stoffe und Pigmente | 37 | |
2.4.3 | Puzzolanische Stoffe | 37 | |
2.4.4 | Latent-hydraulische Stoffe | 42 | |
2.4.5 | Kunststoffdispersionen | 43 | |
2.4.6 | Fasern | 43 | |
2.5 | Zugabewasser | 43 | |
3 | Frischbeton und Nachbehandlung | 44 | |
3.1 | Allgemeine Anforderungen | 44 | |
3.2 | Mehlkorngehalt | 44 | |
3.3 | Rohdichte und Luftgehalt | 45 | |
3.4 | Verarbeitbarkeit und Konsistenz | 45 | |
3.5 | Transport und Einbau | 47 | |
3.6 | Entmischen | 49 | |
3.7 | Nachbehandlung | 50 | |
3.7.1 | Nachbehandlungsarten | 50 | |
3.7.2 | Dauer der Nachbehandlung | 51 | |
3.7.3 | Zusätzliche Schutzmaßnahmen | 52 | |
4 | Junger Beton | 53 | |
4.1 | Bedeutung und Definition | 53 | |
4.2 | Hydratationswärme | 53 | |
4.3 | Verformungen | 53 | |
4.4 | Dehnfähigkeit und Rissneigung | 54 | |
4.5 | Bestimmung der Festigkeit von jungem Beton | 55 | |
5 | Lastunabhängige Verformungen | 56 | |
5.1 | Allgemeines | 56 | |
5.2 | Temperaturdehnung | 56 | |
5.3 | Schwinden | 57 | |
5.3.1 | Ursachen | 57 | |
5.3.2 | Mathematische Beschreibung | 58 | |
6 | Festigkeit und Verformung von Festbeton | 60 | |
6.1 | Strukturmerkmale | 60 | |
6.2 | Druckfestigkeit | 60 | |
6.2.1 | Spannungszustand und Bruchverhaltenvon Beton bei Druckbeanspruchung | 60 | |
6.2.2 | Einflüsse auf die Druckfestigkeit | 61 | |
6.2.2.1 | Ausgangsstoffe und Betonzusammensetzung | 61 | |
6.2.2.2 | Erhärtungsbedingungen und Reife | 62 | |
6.2.2.3 | Prüfeinflüsse | 65 | |
6.2.3 | Festigkeitsklassen | 66 | |
6.3 | Zugfestigkeit | 67 | |
6.3.1 | Bruchverhalten und Bruchenergie | 67 | |
6.3.2 | Einflüsse auf die Zugfestigkeit | 68 | |
6.3.3 | Zentrische Zugfestigkeit | 68 | |
6.3.4 | Biegezugfestigkeit | 68 | |
6.3.5 | Spaltzugfestigkeit | 68 | |
6.3.6 | Verhältniswerte für Druckund Zugfestigkeit | 69 | |
6.4 | Festigkeit bei mehrachsiger Beanspruchung | 70 | |
6.5 | Spannungs-Dehnungsbeziehungen | 70 | |
6.5.1 | Elastizitätsmodul und Querdehnzahl | 71 | |
6.6 | Einfluss der Zeit auf Festigkeitund Verformung | 72 | |
6.6.1 | Die zeitliche Entwicklung von Druckfestigkeit und Elastizitätsmodul | 72 | |
6.6.2 | Verhalten bei Dauerstandbeanspruchung | 73 | |
6.6.3 | Zeitabhängige Verformungen | 73 | |
6.6.3.1 | Definitionen | 73 | |
6.6.3.2 | Kriechverhalten von Beton | 74 | |
6.6.3.3 | Vorhersageverfahren | 76 | |
6.6.4 | Verhalten bei dynamischer Beanspruchung | 77 | |
6.6.5 | Ermüdung | 78 | |
7 | Dauerhaftigkeit | 81 | |
7.1 | Überblick über die Umweltbedingungen,Schädigungsmechanismen undMindestanforderungen | 82 | |
7.2 | Widerstand gegen das Eindringenaggressiver Stoffe | 83 | |
7.3 | Korrosionsschutz der Bewehrungim Beton | 89 | |
7.3.1 | Allgemeine Anforderungen | 89 | |
7.3.2 | Karbonatisierung | 90 | |
7.3.3 | Eindringen von Chloriden | 92 | |
7.4 | Frostwiderstand und Frost-TaumittelWiderstand | 93 | |
7.5 | Widerstand gegen chemische Angriffe | 96 | |
7.6 | Verschleißwiderstand | 96 | |
7.7 | Feuchtigkeitsklassen nachAlkali-Richtlinie | 97 | |
8 | Selbstverdichtender Beton | 97 | |
8.1 | Allgemeines | 97 | |
8.2 | Mischungsentwurf | 98 | |
8.3 | Frischbetonprüfverfahren an Mörtel | 99 | |
8.4 | Prüfungen am Beton | 100 | |
8.5 | Eigenschaften | 102 | |
9 | Sichtbeton | 103 | |
9.1 | Einführung | 103 | |
9.2 | Planung und Ausschreibung | 103 | |
9.3 | Betonzusammensetzung und Betonherstellung | 104 | |
9.4 | Einbau und Nachbehandlung | 105 | |
9.4.1 | Schalung und Trennmittel | 105 | |
9.4.2 | Ausführung und Nachbehandlung | 105 | |
9.5 | Beurteilung | 106 | |
9.6 | Mängel und Mängelbeseitigung | 106 | |
9.6.1 | Sichtbetonmängel | 106 | |
9.6.2 | Mängelbeseitigung bei Sichtbeton | 107 | |
9.6.3 | Architektonisch bedeutsameBausubstanz | 108 | |
9.7 | Sonder-Sichtbetone | 108 | |
10 | Leichtbeton | 109 | |
10.1 | Einführung und Überblick | 109 | |
10.2 | Konstruktionsleichtbeton nach DIN EN 1992-1-1 | 110 | |
10.2.1 | Grundlegende Eigenschaften | 110 | |
10.2.2 | Leichte Gesteinskörnung | 110 | |
10.2.3 | Betonzusammensetzung | 112 | |
10.2.4 | Herstellung, Transport und Verarbeitung | 114 | |
10.2.5 | Festbetonverhalten von Konstruktionsleichtbeton | 115 | |
10.2.6 | Zur Planung von Bauwerken aus Konstruktionsleichtbeton | 118 | |
10.2.7 | Selbstverdichtender Konstruktionsleichtbeton | 118 | |
10.3 | Porenbeton | 119 | |
10.4 | Haufwerksporiger Leichtbeton | 120 | |
11 | Faserbeton | 121 | |
11.1 | Allgemeines | 121 | |
11.2 | Zusammenwirken von Fasernund Matrix | 122 | |
11.2.1 | Ungerissener Beton | 122 | |
11.2.2 | Gerissener Beton | 123 | |
11.3 | Fasern | 127 | |
11.3.1 | Stahlfasern | 129 | |
11.3.2 | Glasfasern | 129 | |
11.3.3 | Organische Fasern | 130 | |
11.3.3.1 | Kunststofffasern (Polymerfasern) | 130 | |
11.3.3.2 | Kohlenstofffasern | 131 | |
11.3.3.3 | Fasern natürlicher Herkunft -Zellulosefasern | 131 | |
11.4 | Zusammensetzung | 131 | |
11.4.1 | Beton | 131 | |
11.4.2 | Fasern | 132 | |
11.5 | Eigenschaften | 132 | |
11.5.1 | Verhalten bei Druckbeanspruchung | 132 | |
11.5.2 | Verhalten bei Zugbeanspruchung und bei Biegebeanspruchung | 133 | |
11.5.3 | Verhalten bei Querkraft- undTorsionsbeanspruchung | 133 | |
11.5.4 | Verhalten bei Explosions-, Schlagund Stoßbeanspruchung | 134 | |
11.5.5 | Kriechen und Schwinden | 134 | |
11.5.6 | Dauerhaftigkeit | 134 | |
11.5.7 | Frost- und Taumittel-Widerstand | 135 | |
11.5.8 | Verhalten bei hoher Temperatur | 135 | |
11.5.9 | Verschleißwiderstand | 135 | |
11.6 | Normen und Grundlagen | 136 | |
12 | Ultrahochfester Beton | 136 | |
13 | Carbonbeton | 136 | |
14 | Betone unter Verwendung von Geopolymeren und alkalisch-aktivierten Bindemitteln | 137 | |
15 | Nachhaltigkeit im Betonbau | 139 | |
15.1 | Einführung | 139 | |
15.2 | Nachhaltigkeitsbewertung | 140 | |
15.3 | Klinkereffiziente Zemente | 141 | |
15.4 | Ökobetone | 141 | |
15.5 | Neue Bindemittel | 142 | |
16 | Betonrecycling | 143 | |
16.1 | Allgemeines | 143 | |
16.2 | Rezyklierte Gesteinskörnungen aus Betonbruch | 143 | |
16.3 | Betonbrechsande als Bindemittelkomponente | 144 | |
16.4 | Frischbetonrecycling | 145 | |
17 | Numerische Simulation des Betonverhaltens | 145 | |
18 | Normative Entwicklungen und neue Richtlinien | 147 | |
18.1 | Die neue Normenreihe DIN 1045 -Weiterentwicklung der Betonbauqualität (BBQ) | 147 | |
18.1.1 | Hintergrund | 147 | |
18.1.2 | DAfStb-Richtlinie zur Betonbauqualität | 148 | |
18.1.3 | Zuordnungsbeispiele | 149 | |
18.1.4 | Überführung der BBQ-Richtlinie in eine neue Normenreihe DIN 1045 | 150 | |
18.2 | Dauerhaftigkeitskonzept im neuenEurocode 2 -- ExpositionsWiderstandsklassen | 151 | |
18.2.1 | Allgemeines | 151 | |
18.2.2 | Expositions-Widerstandsklassen | 151 | |
18.3 | Neue DAfStb-Richtlinien | 153 | |
18.3.1 | Umweltverträglichkeit von Beton | 153 | |
18.3.2 | Betonausgangsstoffe | 156 | |
19 | Literatur | 156 |