Die vorliegende Arbeit thematisiert Entwicklungen im Bereich des Baustoffes Beton, die für ausführende Bauunternehmen von immenser Bedeutung sind. In den vergangenen Jahren haben sich auf nahezu allen Gebieten der Betontechnologie beachtliche Entwicklungen ergeben. So ergeben sich durch die Angleichung der Normen auf europäischer Ebene veränderte wie auch neue Rahmenbedingungen unter denen die praktische Anwendung und Herstellung erfolgt.
Im ersten Kapitel der Arbeit wird zunächst ein geschichtlicher Rückblick gegeben, der aufzeigen soll, woher der Baustoff Beton kommt und in wie weit sich dieser im Laufe der Zeitgeschichte entwickelt hat.
Das zweite Kapitel befasst sich vornehmlich mit der Vielzahl an unterschiedlichen Möglichkeiten der Einteilung und Definition des Baustoffes, um zunächst vorab einen Überblick über die in der Hausarbeit zur Anwendung kommenden Begriffen zu erhalten.
Innerhalb des dritten Kapitels werden Ausgangsstoffe, die für die Herstellung von Beton erforderlich sind, beschrieben. Dabei werden die Stoffe Zement, Gesteinskörnung, Betonzusatzmittel und –zusatzstoffe wie auch das Zugabewasser betrachtet.
Das vierte Kapitel mit dem Titel „Herstellung, Verarbeitung und Nachbehandlung“ des Betons beschreibt im wesentlichen, wie Ausgangsstoffe gelagert werden müssen, was bei der Herstellung des Baustoffs Beton zu beachten ist und welche Möglichkeiten sich für das Befördern und Fördern des Betons ergeben.
Im fünften Kapitel, das sich unter anderem mit der Zusammensetzung des Betons beschäftigt, soll zunächst aufgezeigt werden, dass Bauteile unterschiedlichen Umwelteinflüssen ausgesetzt sind. Deshalb werden in Bezug auf theoretisch einwirkende Einflüsse bestimmte Anforderungen definiert, die eingehalten werden müssen.
Im weiteren Verlauf soll ferner erläutert werden, wie Mischungsbestandteile mit Hilfe der Stoffraumberechnung ermittelt werden.
Im zweiten Teil des Kapitel werden in Hinblick auf die Konsistenz und dem Wasserzementwert wesentliche Eigenschaften des Betons erarbeitet.
Das sechste Kapitel umfasst den wichtigen Bereich der Qualitätssicherung und der Betonprüfung.
Im siebten und vorletzten Kapitel dieser Arbeit stehen Betonschäden und deren Sanierung im Blickpunkt der Betrachtung.
In dem letzten Kapitel wird ein Ausblick auf wesentliche zukünftige Entwicklungen im Betonbau gegeben.
Inhaltsverzeichnis
Einleitung
I. Geschichtliche Entwicklung des Baustoffs Beton
1. Die geschichtliche Entwicklung des Baustoffs Beton vom römischen Reich bis in die heutige Zeit
II. Beton – Definition und Einteilung
1. Betonarten
A. Betongefüge
B. Zuschlag
C. Bindemittel
D. Ort der Herstellung und Verwendung
E. Herstellverfahren
F. Bewehrung
G. Rohdichte und Druckfestigkeit
H. Betone mit besonderen Eigenschaften
I. Beton für bestimmte Anwendungsbereiche
2. Betonklassen
2.1 Festigkeitsklassen
2.2 Rohdichteklassen
3. Betongruppen und Betonkategorien
III. Ausgangsstoffe des Betons
1. Zement
1.1 Allgemeines
1.2 Die Herstellung von Zement
1.3 Erhärtung von Zement
1.4 Festigkeitsklassen, Verwendung und Kennzeichnung
2. Gesteinskörnung (Zuschlag)
2.1 Allgemein
2.2 Einteilung
2.3 Anforderungen an die Gesteinskörnung
2.4 Eigenschaften und Wirkungsweise
3. Betonzusatzmittel
3.1 Allgemein
3.2 Wirkungsgruppen
3.3 Regeln für den Umgang mit Betonzusatzmitteln auf der Baustelle
4. Betonzusatzstoffe
4.1 Allgemein
4.2 Zusatzstoffgruppen
4.3 Genormte Betonzusatzstoffe und Betonzusatzstoffe mit bauaufsichtlicher Zulassung
5. Zugabewasser
IV. Herstellung, Verarbeitung, Nachbehandlung
1. Lagerung der Ausgangsstoffe
2. Herstellen von Beton
3. Befördern und Fördern des Betons
4. Einbringen des Betons
5. Verdichten
6. Betonieren bei besonderen Witterungseinflüssen
6.1 Kühle Witterung und Frost
6.2 Heiße Witterung
7. Nachbehandlung
7.1 Allgemein
Chemische Angriffe
7.2 Arten der Nachbehandlung
V. Zusammensetzung und Eigenschaften des Betons
1. Zusammensetzung
1.1 Expositionsklassen
1.2 Standardbeton (Normalbeton)
1.3 Betone nach Eigenschaften
1.4 Errechnen von Mischungsbestandteilen
2. Eigenschaften des Betons
2.1 Konsistenz
2.2 Einflüsse auf die Eigenschaften des Betons durch den W/Z-Wert
VI. Qualitätssicherung und Prüfung
1. Produktionskontrolle beim Hersteller
1.1 Eignungsprüfung
1.2 Prüfung bei der Betonherstellung
1.3 Prüfung durch das Bauunternehmen
2. Betonprüfung
2.1 Bestimmung der Konsistenz von Frischbeton mit Hilfe des Ausbreitversuches
2.2 Bestimmung des Luftporengehalts von Frischbeton mit Hilfe des Druckausgleichsverfahren
2.3 Prüfung der Druckfestigkeit mit Hilfe von Betonprobewürfeln
VII. Betonschäden und Sanierung
1. Allgemein
2. Ursachen für Betonschäden
3. Vorbeugender Schutz des Betons vor Schäden
4. Sanierung von Betonschäden
4.1 Schadensaufname
4.2 Schadensbewertung
4.3 Instandsetzung
VIII. Nachwort
1. Ausblick auf betontechnologische Entwicklungen
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit befasst sich mit der umfassenden Darstellung des Baustoffs Beton unter besonderer Berücksichtigung seiner Herstellung, Verarbeitung und Nachbehandlung im Kontext aktueller normativer Anforderungen. Ziel ist es, die komplexen betontechnologischen Zusammenhänge sowie die Auswirkungen veränderter europäischer Normen auf die Baupraxis verständlich aufzuarbeiten.
- Historische Entwicklung des Betons vom römischen „Opus Caementitium“ bis zum modernen Stahlbeton
- Detaillierte Analyse der Ausgangsstoffe (Zement, Gesteinskörnung, Zusatzmittel/stoffe, Wasser)
- Herstellungs- und Verarbeitungsverfahren unter Berücksichtigung von Witterungseinflüssen
- Qualitätssicherung, Betonprüfung und Sanierung von Betonschäden
Auszug aus dem Buch
1. Die geschichtliche Entwicklung des Baustoffs Beton vom römischen Reich bis in die heutige Zeit
Im dritten Jahrhundert v. Chr. entwickelte man im römischen Reich zur Erstellung von neuen Bauteilen eine systematische Verklebung von Mauersteinen. Dabei stellte man eine Mischung bestehend aus Sand, Wasser und gebrannten Kalkstein her und füllte diese zwischen gefügte Wandschalen. Dieser druckfeste Baustoff, der bereits vergleichbar mit heutigen Betonen ist, wurde mit dem Begriff „Opus Caementitium“ zusammengefasst. Das Gemisch enthielt bereits eine gemischtkörnige Gesteinskörnung bis zu einer Korngröße von 70 mm. Die einzelnen Bestandteile wurden vermischt und anschließend, nach dem Einbringen, mechanisch verdichtet. Um erstellte Mauerwerke zu begrenzen, fügte man an die schalungsrauen Steinkanten so genannte Ziegelschalen, die reichlich verziert waren.
Eines der wohl spektakulärsten Bauwerke des römischen Reiches ist das Phanteon. Der Bau begann im Jahre 27 v. Chr.. Die zylindrische Form des Unterbaus mit einem Durchmesser von 43,40 m wird dabei von einer Kuppel aus Beton überwölbt. Anhand von zahlreichen Untersuchungen wurde festgestellt, dass die einzelnen Bauabschnitte bereits unterschiedliche Rohdichten aufwiesen, um das erhebliche Gewicht im oberen Bereich des Bauwerks zu verringern.
Aus unbekannten Gründen ging das Wissen für die Herstellung des „Opus Caementitium“ im Mittelalter verloren.
Zusammenfassung der Kapitel
Einleitung: Überblick über die historische und aktuelle Bedeutung von Beton als universellem Baustoff sowie Erläuterung der inhaltlichen Schwerpunkte der Arbeit.
I. Geschichtliche Entwicklung des Baustoffs Beton: Rückblick auf die Entwicklung vom römischen Betonbau bis zur modernen Normung.
II. Beton – Definition und Einteilung: Klassifizierung von Betonen nach verschiedenen Kriterien wie Gefüge, Festigkeit und Anwendungszweck.
III. Ausgangsstoffe des Betons: Eingehende Beschreibung der stofflichen Komponenten Zement, Gesteinskörnung, Zusatzmittel und Wasser.
IV. Herstellung, Verarbeitung, Nachbehandlung: Darstellung der praktischen Arbeitsschritte auf der Baustelle, inklusive Lagerung und Betonieren bei extremen Witterungsbedingungen.
V. Zusammensetzung und Eigenschaften des Betons: Analyse der Anforderungen an die Betonzusammensetzung durch Expositionsklassen und physikalische Kenngrößen.
VI. Qualitätssicherung und Prüfung: Erläuterung der notwendigen Kontrollmaßnahmen sowie der Prüfverfahren für Frisch- und Festbeton.
VII. Betonschäden und Sanierung: Betrachtung der Ursachen von Bauschäden und der methodischen Vorgehensweise bei Instandsetzungsmaßnahmen.
VIII. Nachwort: Ausblick auf zukünftige technologische Entwicklungen und die Bedeutung ökologischer Bauweisen.
Schlüsselwörter
Beton, Zement, Gesteinskörnung, Betonherstellung, Stahlbeton, Expositionsklassen, Konsistenz, Druckfestigkeit, Wasserzementwert, Betonprüfung, Qualitätssicherung, Betonsanierung, Carbonatisierung, Zusatzmittel, Transportbeton.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit behandelt den Baustoff Beton als ein essentielles Baumaterial und dokumentiert dessen Herstellung, Verarbeitung sowie Qualitätssicherung unter Berücksichtigung moderner Normen.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die zentralen Themen umfassen die Definition und Einteilung von Beton, die spezifischen Ausgangsstoffe, die Verarbeitung auf der Baustelle sowie die Prüfung und Instandsetzung von Betonelementen.
Welches primäre Ziel verfolgt die Arbeit?
Das Ziel ist es, die Grundlagen und verfahrenstechnischen Aspekte von Beton zu erläutern und aufzuzeigen, wie durch moderne Technologien und eine präzise Normeinhaltung die Qualität und Dauerhaftigkeit von Betonbauwerken gewährleistet werden kann.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zur Anwendung?
Die Arbeit basiert auf einer fundierten Literaturanalyse technischer Regelwerke, Zement-Merkblätter und fachwissenschaftlicher Fachliteratur zum Thema Betonbau.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die detaillierte Stoffkunde, die technische Umsetzung der Betonherstellung und -verarbeitung, die Qualitätssicherung durch Prüfung sowie die Analyse von Schadensursachen und Sanierungskonzepten.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die wesentlichen Begriffe sind Beton, Zement, Gesteinskörnung, Expositionsklassen, Wasserzementwert und Betonsanierung.
Welche Rolle spielt die DIN 1045 für den Inhalt?
Die DIN 1045 (sowie die aktuelle DIN 1045-2) bildet das normative Fundament der Arbeit, insbesondere bei der Definition von Festigkeitsklassen, Kategorien und Anforderungen an die Zusammensetzung von Beton.
Wie werden Betonschäden in der Arbeit klassifiziert?
Betonschäden werden insbesondere unter dem Aspekt der Carbonatisierung in Verhältnis zur Betondeckung in vier spezifische Schadensklassen unterteilt, die jeweils unterschiedliche Sanierungsmaßnahmen erfordern.
Warum ist die Wahl des Zements für die Bauteile entscheidend?
Die Zementwahl beeinflusst maßgeblich die Hydratationswärme, die Festigkeitsentwicklung und den Sulfatwiderstand, was je nach Expositionsklasse und Umwelteinfluss für die Langlebigkeit des Bauwerks entscheidend ist.
- Arbeit zitieren
- Daniel von Kirchner (Autor:in), 2004, Der Baustoff Beton. Herstellungs- und Verarbeitungsverfahren, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/320244
