Beton - der traditionelle Baustoff und seine Verarbeitung

Beton wird schon lange eingesetzt. Durch die Zuschlagsstoffe sowie Menge und Verhältnis von Zement und Wasser wird er an die etwaige Anforderungen angepasst.

Beton ist ein künstliches Gestein und wird aus Wasser, Zement, natürlichen oder künstlichen Zuschlagstoffen und Betonzusätzen hergestellt. Außerdem enthält er Aluminium-, Eisen- und andere Oxide in gebundener Form. Das Bindemittel, das die Zuschlagteilchen fest und dauerhaft miteinander verkittet, ist der aus Wasser und Zement gebildete Zementleim. Im Allgemeinen enthält der Beton etwa 13/16 Sand und Kies, 2/16 Zement, 1/16 Wasser. Auf Basis von trockenem Zuschlag, gibt es auch die Faustregel: 1 Teil Wasser, 2 Teile Zement und 6 Teile Zuschlag.

Betonzusätze/Zuschlagstoffe

Zur Erreichung der Betonanforderungen sowie auch für Temperaturen von 0 bis 5° C müssen dem Beton (zugelassene!) Zusätze wie z. B. Beschleuniger, Betonverflüssiger, Plastifizierungs-Mittel, Dichtungs-Mittel etc. beigemengt werden. Durch die Wahl der Zuschlagstoffe sowie durch Menge und Massenverhältnis von Zement und Wasser sowie ev. Zusätze ist es so möglich den Beton an die Anforderungen und den jeweiligen Verwendungszweck anzupassen.

Den größten mengenmäßigen Anteil am Beton haben die Zuschlagstoffe. Man unterscheidet dabei drei Gruppen:

  • Blähton und Ziegelsplitt für Leichtbeton unter 2.000 kg/m3
  • Kies und Schotter für Normalbeton mit 2.000 bis 2.800 kg/m3
  • Basalt und Schwerspat für Schwerbeton mit mehr als 2.800 kg/m3

Die Zuschläge müssen gemischtkörnig sein, damit die Zwischenräume zwischen größeren Körnern durch kleinere Zuschlagkörner aufgefüllt werden. Im Normalfall sind die zwischen den einzelnen Zuschlagkörnern vorhandenen Hohlräume mit feineren Körnern und mit Zementstein ausgefüllt. Wenn hingegen größere Körner fehlen, steigt der Zementverbrauch. Grundsätzlich hängt die Korngröße auch von der Bauteilgröße und von der Armierungsdichte ab. Der Zementverbrauch ist auch Abhängig von der Art der Körner: je runder und kompakter die Körner sind, desto weniger Zement wird benötigt.

Güteüberprüfung

Bei größeren Betonarbeiten werden behördlich Betongüten-Überprüfungen vorgeschrieben. Dazu werden Betonprobekörper hergestellt, welche in staatlich autorisierten Prüfanstalten geprüft werden. Die Entnahme des Betons aus der Betonmischungen sollte in Anwesenheit eines Vertreters des Bauherrn oder Auftraggebers erfolgen. Sind bei dem Bauvorhaben hohe Betongüten (z. B. Dichtbeton, frost- und tausalzbeständiger Beton) erforderlich, kann eine solche Überprüfung dem Bauherrn zusätzliche Gewissheit über die ordnungsgemäße Ausführung geben.

Verarbeitung von Beton

Aus Beton können der Keller, der Rohbau, das Dach sowie diverse Außenanlagen errichtet werden, aber auch beim Ausbau spielt Beton eine wichtige Rolle. Beton wird auf der Baustelle hergestellt oder als Transportbeton angeliefert, in eine vorgefertigte Form (Schalung, Schalsteine, Mantelbeton o.ä. ) eingebaut, verdichtet und gegen das Austrocknen geschützt. Im frischen Zustand ist Beton formbar, durch komplexe chemische Prozesse härtet er nach einiger Zeit aber völlig aus. Die Aushärtung kann an der Luft aber auch unter Wasser stattfinden. Für die Austrocknung von Beton ist auch die Verdunstung des Wasseranteils erforderlich. Diese darf aber nicht zu rasch erfolgen, da sonst die chemischen Prozesse nicht mehr vollständig ablaufen könne. Der Beton ”verdurstet”!

Nach der ausreichenden Erhärtung des Betons werden (wenn Schalungselemente vorhanden) die Schalungen entfernt. Beim Einbau von Beton ist primär darauf zu achten, dass es nicht zu einer Entmischung oder frühzeitiger Aushärtung kommt. Beton sollte daher auch immer nur in jenen Mengen bereitet werden, welche auch sofort eingebracht und verdichtet werden können.

Sonderform Stahlbeton

Wie jeder Stein hat auch Beton eine hohe Druckfestigkeit. Die Belastbarkeit durch Zugkräfte ist hingegen gering. Stahl verfügt über eine hohe Zugfestigkeit. Die Belastbarkeit durch Druckkräfte ist hingegen gering. Die Lösung besteht im Verbund-Werkstoff Stahlbeton. Dafür werden im Beton zur Aufnahme der in den Bauteilen auftretenden Zugspannungen Stahlarmierungen eingebaut. Damit diese Bewehrung im Stahlbeton nicht rosten kann, muss einerseits der Beton ausreichend verdichtet werden und zudem eine Mindestüberdeckung der Stahleinlagen mit Beton gegeben sein. Da die Verbundwirkung wesentlich für die Gesamtfestigkeit des Werkstoffes ist, wird üblicherweise Baustahl mit aufgewalzten Rippen (sogenannter ”Rippentorstahl”) bzw. Baustahlgitter verwendet.

 


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Datum: 29.06.2013

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