Beton-Kalender, Jahrgang 2022, Band 1, Abschnitt I
Dehn, Frank; Wiens, Udo
Beton
Nr. Abschnitt Seite
Einführung und Definition 
1.1  Allgemeines 
1.2  Definition 
1.3  Klassifizierung von Beton 
1.3.1  Betonarten 
1.3.2  Betonklassen 
1.3.3  Betonfamilie 
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 
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 
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 
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 
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 
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 
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 
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