Baustofftechnische Daten

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24. Auflage
nach DIN EN 206-1 und DIN 1045
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24. Auflage (03/2015)
Inhaltsverzeichnis
Seite
I
Ausgangsstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1
1.1
Bindemittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Normalzement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1.1
1.1.2
1.1.3
1.1.3.1
1.1.3.2
1.1.3.3
1.1.3.4
Herstellung von Zement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Zemente nach DIN EN 197 und DIN 1164 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Besondere Eigenschaften der Zemente . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Zemente mit niedriger Hydrationswärme - LH-Zemente . . . .
Zemente mit hohem Sulfatwiderstand - SR-Zemente . . . . . . .
Zemente mit niedrigem wirksamen Alkaligehalt - NA-Zem. . . .
Zemente mit verkürztem Erstarren - FE-Zemente und
SE-Zemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.3.5 Zemente mit erhöhtem Anteil an organischen
Zusätzen - HO-Zemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.4
Zemente mit speziellen, nicht genormten Eigenschaften . . .
1.1.5
Sonstige Zementeigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.6
CE-Kennzeichnung und Leistungserklärung . . . . . . . . . . . . . . .
1.2
Hydraulische Binder und Sonderbindemittel . . . . . . . . . . . . . .
1.2.1
Hydraulische Boden- und Tragschichtbinder . . . . . . . . . . . . . .
1.2.2 Putz- und Mauerbinder nach DIN EN 413-1 . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3
Calciumsulfat-Bindemittel nach DIN EN 13454 . . . . . . . . . . . .
8
10
18
20
20
21
21
22
22
22
26
29
29
30
31
2
Gesteinskörnungen für Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.1
Europäische Normen für Gesteinskörnungen . . . . . . . . . . . . . 33
2.2
DIN EN 12620 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.2.1 Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.2.2 Kornaufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.2.3 Dauerhaftigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1
2.2.3.1 Frost- bzw. Frost-Tausalz-Widerstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1
2.2.3.2 Mechanischer Widerstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.2.3.3 Chemische Widerstandsfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.3
DIN EN 13055-1: Leichte Gesteinskörnungen für
Beton und Mörtel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
1
Seite
2.4
2.5
2.6
DIN 4226-100: Rezyklierte Gesteinskörnungen . . . . . . . . . . . . 48
Restbetongesteinskörnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Wasseranspruch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1
3
3.1
3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.1.4
3.1.5
3.1.6
Zusatzstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Betonzusatzstoffe nach DIN 1045-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Gesteinsmehl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Pigmente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Trass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Steinkohlenflugasche (SFA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Silicastaub (SF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Überwachung und Kennzeichnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4
4.1
4.2
4.3
4.3.1
4.3.2
4.3.3
4.3.4
4.3.5
4.3.6
4.3.7
4.3.8
4.3.9
4.3.10
4.3.11
4.4
4.5
Betonzusatzmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1
Definition und Zulassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1
Anwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Wirkungsgruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Betonverflüssiger (BV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Fließmittel (FM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Luftporenbildner (LP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Verzögerer (VZ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Beschleuniger (BE) und Spritzbetonbeschleuniger (SBE) . . . 70
Stabilisierer (ST) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1
Chromatreduzierer (CR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Einpresshilfen (EH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Schaumbildner (SB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Dichtungsmittel (DM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Recyclinghilfen (RH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Norm DIN EN 934 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Richtiger Umgang mit Betonzusatzmitteln . . . . . . . . . . . . . . . 74
5
5.1
5.2
Zugabewasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Wasserarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Restwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
2
Seite
II
Beton nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 . . . 8 1
1
Anwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1
2
Einbindung in das Normenwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3
Begriffe und Definitionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4
4.1
4.2
4.3
4.4
5
5.1
5.1.1
5.1.2
5.1.3
Klasseneinteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Expositionsklassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Konsistenzklassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Druckfestigkeitsklassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100
Rohdichteklassen für Leichtbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Anforderungen an den Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Grundanforderungen an die Ausgangsstoffe . . . . . . . . . . . . . . . 103
Auswahl des Zementes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Verwendung von Gesteinskörnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Maßnahmen gegen schädigende Alkali-KieselsäureReaktion im Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108
Verwendung von Zusatzstoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 12
Verwendung von Zusatzmitteln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 14
Verwendung von Restwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 15
Chloridgehalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 15
Betonzusammensetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 16
Grenzwerte für die Betonzusammensetzung . . . . . . . . . . . . . . . 1 16
Mehlkorn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 19
Betone für besondere Anwendungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120
Wasserundurchlässiger Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120
Flüssigkeitsdichter Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120
Hochfester Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
Selbstverdichtender Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Stahlfaserbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
Unterwasserbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
Beton für hohe Gebrauchstemperaturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
Spritzbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
Beton nach Zusammensetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Beton mit erhöhtem Säurewiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Festbetonanforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Druckfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Spaltzugfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Rohdichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 39
Wassereindringwiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 40
5.1.4
5.1.5
5.1.6
5.2
5.3
5.3.1
5.3.2
5.4
5.4.1
5.4.2
5.4.3
5.4.4
5.4.5
5.4.6
5.4.7
5.4.8
5.4.9
5.4.10
5.5
5.5.1
5.5.2
5.5.3
5.5.4
3
Seite
6
6.1
6.2
6.2.1
6.2.2
6.2.3
6.2.4
6.2.5
6.3
Betonkonzeption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 40
Stoffraumrechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 40
Mischungsberechnung ohne Restwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 42
Festlegen des w/z-Wertes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 42
Wassergehalt w . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 44
Zementgehalt z . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 44
Zusatzstoffmenge f . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 44
Menge Gesteinskörnung g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 44
Mischungsberechnung mit Restwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 46
7
7.1
7.2
7.3
7.4
7.4.1
7.4.2
7.4.3
Hinweise für die Herstellung und Verarbeitung von Beton 147
Betondeckung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Betontemperatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Nachbehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 51
Überwachung durch das Bauunternehmen . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Überwachungsklassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Umfang und Häufigkeit der Prüfungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Identitätsprüfung für die Druckfestigkeit auf der Baustelle . . 156
8
8.1
8.2
8.3
8.4
Festlegung des Betons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
Verantwortlichkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Beton nach Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Beton nach Zusammensetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Standardbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
9
Kennzeichnung von Transportbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 61
10
10.1
10.2
10.2.1
10.2.2
10.2.3
10.2.4
10.2.5
10.2.6
Konformitätskontrolle und Konformitätskriterien . . . . . . . 163
Betonfamilien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Konformitätskontrolle für Beton nach Eigenschaften . . . . . . . 164
Konformitätskontrolle für die Druckfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . 164
Probenahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Konformitätskriterien für die Druckfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . 169
Konformitätskriterien für die Spaltzugfestigkeit . . . . . . . . . . . . 170
Konformitätskriterien für andere Eigenschaften als Festigkeit 171
Konformitätskontrolle für Beton nach Zusammensetzung
einschließlich Standardbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
10.2.7 Maßnahmen bei Nichtkonformität des Produktes . . . . . . . . . . . 173
4
Seite
11
11.1
11.2
11.3
11.4
11.5
11.6
Produktionskontrolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
System der Produktionskontrolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Aufzeichnungen und Unterlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Betonzusammensetzung und Erstprüfung . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
Dosieren und Mischen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
Verfahren der Produktionskontrolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
Beurteilung der Konformität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
Symbole und Abkürzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
III
Spezialbaustoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183
aaton® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183
faton® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183
füma® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .184
füma® boden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .185
füma® rapid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .186
estritherm® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .186
Beton mit erhöhtem Säurewiderstand (ESW) . . . . . . . . . . . . . . .187
Calciumsulfat-Estrich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .187
IV
Normen / Richtlinien / Vorschriften . . . . . . . . . . . . . 189
Zement / Bindemittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
Gesteinskörnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
Zusatzstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
Zusatzmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
Wasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
Spezialbaustoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
Richtlinien und Merkblätter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
V
Maßeinheiten im Bauwesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .203
5
Seite
VI
Ansprechpartner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
1
2
3
4
Zement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
Kies / Sand / Splitt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
Betontechnologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
Bauchemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
6
Ausgangsstoffe
1.
Bindemittel
1.1
Normalzement
Zur Herstellung von Beton, Stahlbeton und Spannbeton nach DIN 1045-2
sind Zemente nach den Normenreihen DIN EN 197, DIN 1164 oder
DIN EN 14216 zu verwenden. Daneben können auch Zemente mit einer
Allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung (Kennzeichnung z.B. „AZ“)
- für bestimmte Anwendungen (z.B. XF4) oder für bestimmte Eigenschaften (z.B. „SR“) - eingesetzt werden. Für die Prüfung der Zemente gilt DIN EN 196 („Prüfverfahren für Zement“).
Zemente nach den Normenreihen DIN EN 197, DIN 1164 oder DIN EN 14216
sind grundsätzlich auch für produktgenormte Erzeugnisse, wie z.B.
Betondachsteine und Porenbeton einsetzbar.
Die hydraulische Erhärtung von Normalzement beruht vorwiegend auf
der Hydratation von Calciumsilicaten, wobei der Masseanteil von reaktionsfähigem Calciumoxid und reaktionsfähigem Siliciumoxid dabei
mindestens 50 % betragen muss. Wenn nicht anders angegeben, bezieht sich der Begriff Zement in den nachfolgenden Darlegungen auf
Normalzemente bzw. Normalzemente mit besonderen Eigenschaften.
Wesentlicher Hauptbestandteil der Zemente ist Portlandzementklinker. Die chemische Zusammensetzung der Klinker kann in Abhängigkeit von den verwendeten Roh- und Brennstoffen sowie den Brenn- und
Abkühlbedingungen der jeweiligen Produktionsanlagen erheblich differieren. Durch eine gezielte Zusammensetzung des Rohmehls lassen
sich so auch Spezialklinker, z.B. für Normalzemente mit besonderen
Eigenschaften, bzw. Zemente mit speziellen anwendungsbezogenen
Eigenschaften produzieren. Die oxidischen Hauptbestandteile des
Klinkers bilden die Hauptklinkerphasen (siehe Tabelle Z1). Alit als
wichtigster Klinkerbestandteil wirkt vor allem festigkeitsbildend und
bestimmt die Anfangs- und Endfestigkeiten.
7
Ausgangsstoffe
I
Tabelle Z1: Hauptklinkerphasen im Portlandzementklinker
Mineral
Formel
Kurzform
Gehalt in %
Tricalciumsilicat
Alit
3 CaO · SiO2
C3S
40–80
Dicalciumsilicat
Belit
2 CaO · SiO2
C2S
2–30
Tricalciumaluminat
Aluminat
3 CaO · Al2O3
Calciumaluminatferrit Aluminatferrit 4 CaO · Al2 O3 · Fe2 O3
C3A
3–15
C2 (A,F)
4–15
Neben Portlandzementklinker werden als weitere wichtige Hauptbestandteile Hüttensand und Kalkstein verwendet, deren Einsatz auch
aus ökologischer Sicht (Senkung des CO2-Ausstoßes) positiv wirkt. Insbesondere können jedoch durch entsprechende Hüttensandanteile im
Zement besondere Zementeigenschaften wie LH (niedrige Hydratationswärme), SR (hoher Sulfatwiderstand) und NA (niedriger Alkaligehalt) erreicht werden.
1.1.1
Herstellung von Zement
Die wichtigsten Zementrohstoffe sind Kalkstein und Ton und ihr natürliches Gemisch (Kalksteinmergel). Sie werden in Steinbrüchen mittels
Sprengungen oder durch mechanischen Abbau gewonnen und in Brechern zu Schotter zerkleinert. Um die Gleichmäßigkeit des Ausgangsmaterials sicher zu stellen, erfolgt eine Homogenisierung des Rohschotters bei der Lagerung in Mischbetten.
Bei der Aufbereitung des Rohmaterials werden die Rohmaterialkomponenten über Dosiereinrichtungen in bestimmten Mischungsverhältnissen der Mahlung zugeführt und zu Rohmehl verarbeitet. Dabei können auch Korrekturkomponenten, wie Quarzsand, Eisenerz und Sekundärrohstoffe (Aschen, Hüttensand) zugegeben werden, um die erforderliche chemische Zusammensetzung des Rohmehls einzustellen.
Für das Trocknen des Mahlgutes während des Zerkleinerns wird meist
die Abwärme des Ofens genutzt. Das fertige Rohmehl wird laufend analysiert, um Änderungen in der Zusammensetzung sofort über die Komponentendosierung zu regulieren.
8
Die an den Vorwärmer bzw. Calcinator anschließenden Drehrohröfen
sind unter 3 bis 4 % geneigt liegende, feuerfest ausgemauerte Rohre.
Sie haben einen Durchmessern bis ca. 6 m, und drehen sich mit einer
Geschwindigkeit von 1,3 bis 3,5 Umdrehungen pro Minute. Das Brenngut durchläuft innerhalb von ca. 20 Minuten aufgrund der Drehung und
Neigung den Ofen vom Einlauf bis zum Brenner am Ofenauslauf. In der
Sinterzone erreicht das Material Temperaturen von 1450° C bei Gastemperaturen bis zu 2000° C. Die Verwendung von sekundären Rohund Brennstoffen stellt für moderne Produktionsanlagen den Stand der
Technik dar.
Am Ofenauslauf wird der entstandene Klinker über Klinkerkühler geführt und dabei auf 80-200° C abgekühlt. Der größte Teil der Abwärme moderner Drehrohrofenanlagen wird für Trocknungs- und Vorwärmvorgänge innerhalb des Gesamtprozesses genutzt. Nach dem
Brennen und Kühlen wird der Klinker in Silos oder geschlossenen
Hallen gelagert.
Die Herstellung moderner leistungsfähiger Zemente kann sowohl durch
gemeinsame Vermahlung der Bestandteile als auch durch getrennte
Herstellung von Halbprodukten und anschließendes Mischen erfolgen.
Aufgrund der unterschiedlichen Mahlbarkeit der Einzelkomponenten
sowie zum Erzielen bestimmter Eigenschaften hat die Mischtechnologie auf der Basis speziell abgestimmter Halbprodukte an Bedeutung
gewonnen. Zur Erstarrungsregelung wird dem Mahlgut Gipsstein oder
ein Gips-Anhydrit-Gemisch zugesetzt.
Der Zement wird in Silos gelagert und steht, lose oder in Säcken, zum
Versand bereit.
9
Ausgangsstoffe
Portlandzementklinker wird in Deutschland überwiegend nach dem
Trockenverfahren in Drehrohröfen mit Zyklonvorwärmern hergestellt.
Im Zyklonvorwärmer wird das Rohmehl im Gegenstrom vom Abgas
durchströmt und dabei erhitzt, wobei der Kalkstein bereits teilweise
entsäuert wird. Die Restentsäuerung findet im Calcinator statt. Die Entsäuerung des CaCO3 führt zu einer rohstoffbedingten CO2-Emission, die
bei der Portlandzementklinkerproduktion nicht reduzierbar ist.
Abb. Z1: Schematischer Verfahrensablauf der Zementherstellung
1.1.2 Zemente nach DIN EN 197 und DIN 1164
Normalzemente sind in DIN EN 197-1 genormt (Tabelle Z2).
Die Zusammensetzungen und Bezeichnungen für Zemente mit sehr
niedriger Hydratationswäre (VLH-Zemente) sind in der DIN EN 14216
festgelegt. Darüber hinaus sind Zemente mit niedrigem wirksamen
Alkaligehalt (NA-Zemente, DIN 1164-10), Zemente mit verkürztem
Erstarren (FE- bzw. SE-Zemente, DIN 1164-11) oder Zemente mit erhöhtem Anteil organischer Bestandteile (HO-Zemente, DIN 1164-12)
national geregelt.
Mit der Aufnahme der Hochofenzemente mit niedriger Anfangsfestigkeit (L-Zemente) in die EN 197-1 ergeben sich jetzt die in Tabelle 2
dargestellten mechanischen und physikalischen Anforderungen an
Zemente.
10
Tabelle Z2: Zusammensetzung der Normalzemente nach DIN EN 197-1
Zusammensetzung (Massenanteile in %) 1)
Portlandflugaschezement
Portlandschieferzement
Portlandkalksteinzement
CEM III
CEM IV
CEM V
1)
2)
3)
4)
Portlandkompositzement4)
Hochofenzement
Puzzolanzement4)
Kompositzement4)
kieselsäurereich
kalkreich
gebrannter
Schiefer
Q
–
V
–
W
–
T
–
Nebenbestandteile 2)
natürlich
natürlich
getempert
P
–
Silicastaub
CEM II
Portlandzement
Portlandhüttenzement
Portlandsilicastaubzement
Portlandpuzzolanzement
Hauptbestandteile
Flugasche
Puzzolane
Hüttensand
CEM I
Bezeichnung
der
Normalzementarten
Klinker
Hauptzementarten
CEM I
K
95-100
S
–
D3)
–
CEM II / A-S
CEM II / B-S
80-94
65-79
6-20
21-35
CEM II / A-D
90-94
CEM II / A-P
CEM II / B-P
CEM II / A-Q
CEM II / B-Q
CEM II / A-V
CEM II / B-V
CEM II / A-W
CEM II / B-W
CEM II / A-T
CEM II / B-T
80-94
65-79
80-94
65-79
80-94
65-79
80-94
65-79
80-94
65-79
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
6-20
21-35
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
6-20
21-35
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
6-20
21-35
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
6-20
21-35
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
6-20
21-35
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
0-5
0-5
0-5
0-5
0-5
0-5
0-5
0-5
0-5
0-5
CEM II / A-L
CEM II / B-L
CEM II / A-LL
CEM II / B-LL
CEM II / A-M
CEM II / B-M
80-94
65-79
80-94
65-79
80-88
65-79
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
12-20
21-35
–
–
–
–
–
–
–
–
6-20
21-35
–
–
–
6-20
21-35
0-5
0-5
0-5
0,5
0-5
0-5
CEM III / A
CEM III / B
CEM III / C
CEM IV / A
CEM IV / B
CEM V / A
CEM V / B
35-64 36-65
20-34 66-80
5-19 81-95
65-89
–
45-64
–
40-64 18-30
20-38 31-49
–
–
–
–
–
–
–
–
–
11-35
36-55
18-30
31-49
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
0-5
0-5
0-5
0-5
0-5
0-5
0-5
Kalkstein
L
–
LL
–
–
–
0-5
0-5
6-10
–
–
0-5
0-5
–
–
Die in der Tabelle angegebenen Werte beziehen sich auf die Summe der aufgeführten Haupt- und Nebenbestandteile des Zementes.
Nebenbestandteile sind besonders ausgewählte anorganische natürliche mineralische Stoffe, anorganische mineralische Stoffe aus der Klinkerherstellung oder als Hauptbestandteile verwendbare Stoffe, soweit sie nicht bereits Hauptbestandteile des Zementes sind.
Der Anteil von Silicastaub ist auf 10 % begrenzt.
In den Portlandkompositzementen CEM II/A-M und CEM II/B-M, in den Puzzolanzementen CEM IV/A und CEM IV/B und in den Kompositzementen CEM V/A und CEM V/B müssen
die Hauptbestandteile außer Klinker durch die Bezeichnung des Zementes angegeben werden.
11
Die Kennzeichnung für Normalzement mit hohem Sulfatwiderstand
änderte sich von dem bekannten Kurzzeichen HS in das Kurzzeichen
SR (sulfate resistant). Mit der Aufnahme der Zemente mit hohem
Sulfatwiderstand in die DIN EN 197-1 sind jetzt die Portlandzemente
CEM I-SR 0, CEM I-SR 3 und CEM I-SR 5, die Hochofenzemente
CEM III/B-SR und CEM III/C-SR und die Puzzolanzemente CEM IV/A-SR
und CEM IV/B-SR (mit den Hauptbestandteilen K, P, V) normativ geregelt. Neben den normativ geregelten Anforderungen an die Zusammensetzung der Zemente zum Erreichen bestimmter Sondereigenschaften (Tab. 3) können auch Regelungen und Festlegungen im
Rahmen Allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassungen getroffen werden
(z.B. für SR-Zemente).
Tabelle Z3: Anforderungen an mechanische und physikalische
Eigenschaften von Normalzement nach DIN EN 197
Druckfestigkeit
MPa
FestigkeitsAnfangsfestigkeit Normfestigkeit
klasse
N/mm2
2 Tage 7 Tage
32,5 L 1)
–
≥ 12
32,5 N
–
≥ 16
32,5 R
≥ 10
–
28 Tage
≥ 32,5 ≤ 52,5
≥ 75
42,5 N
≥ 10
–
≥ 42,5 ≤ 62,5
≥ 60
42,5 R
≥ 20
–
52,5 L 1)
≥ 10
–
52,5 N
≥ 20
–
≥ 52,5
≥ 45
52,5 R
≥ 30
–
–
Die Festigkeitsklasse gilt nur für CEM III-Zemente.
12
min
Raumbeständigkeit
Dehnungsmaß
mm
≥ 16
42,5 L 1)
1)
Erstarrungsbeginn
≤ 10
Zementart
Anforderungen
Prüfverfahren
LH-Zement (DIN EN 197-1) und VLH (DIN EN 14216)
CEM I-LH bis CEM V-LH
VLH III bis VLH V
Hydrationswärme nach 7 Tagen
≤ 270 J/g
≤ 220 J/g
DIN EN 196-8 oder
DIN EN 196-9
SR-Zement (DIN EN 197-1)
CEM I-SR 0
CEM I-SR 3
CEM I-SR 5
CEM IV/A-SR
CEM IV/B-SR
CEM III/B
CEM III/C
C3A-Gehalt 1)
=0
≤3
≤5
SO3-Gehalt 2)
Festigkeitsklassen
32,5 N bis 42,5 N ≤ 3,0
ab 42,5 R ≤ 3,5
DIN EN 196-2
≤9
Zusammensetzung nach DIN EN 197-1
NA-Zement (DIN 1164-10)
CEM I bis CEM V
CEM II/B-S
CEM III/A
CEM III/B
CEM III/C
Na2O-Äquivalent
≤ 0,60 % 3)
≤ 0,70 %
≤ 0,95 %
≤ 1 ,1 0 %
≤ 2,00 %
≤ 2,00 %
Hüttensandgehalt
2 1 - 35 %
36 - 49 %
50 - 65 %
66 - 80 %
8 1 - 95 %
DIN-Fachbericht
CEN/TR 196-4,
Prüfverfahren für
Zement - Teil 4:
Quantitative
Bestimmung der
Bestandteile
FE-Zement (DIN 1164-11)
CEM I bis V 32,5 N/R
Erstarrungsbeginn
≥ 15 min und < 75 min
DIN EN 196-3
SE-Zement (DIN 1164-11)
CEM I bis V
Erstarrungsbeginn ≤ 45 min
Anhang A DIN 1164-11
HO-Zement (DIN 1164-12)
CEM I bis V
Menge an organischen Zusatzmitteln
im Trockenzustand ≤ 1 M.-%
DIN 1164-12
Punkt 7
1)
Gehalt an Tricalciumaluminat (C3A = 3 CaO · Al2O3) als Massenanteil in % des
Portlandzementklinkers
Gehalt als Masseanteil in % des Portlandzementes.
3)
Gilt allgemein, weitere NA-Zemente in nachfolgenden Zeilen.
2)
13
Ausgangsstoffe
Tabelle Z4: Zusätzliche Anforderungen an Zement mit besonderen
Eigenschaften, definiert als charakteristische Werte
Tabelle Z5:
Übersicht der Zementnormen für Beton nach EN 206/DIN 1045-2
EN 197-1
Normalzemente, Normalzemente mit niedriger
Hydratationswärme und mit hohem Sulfatwiderstand
R
(hohe Anfangsfestigkeit - rapid)
N
(übliche Anfangsfestigkeit - normal)
L
(niedrige Anfangsfestigkeit - low)
LH
(niedrige Hydratationswärme low hydration heat)
SR
(sulfat-resistant)
DIN 1164-10 Zemente mit niedrigem wirksamen Alkaligehalt:
NA
(niedriger wirksamer Alkaligehalt)
DIN 1164-11 Zemente mit verkürztem Erstarren:
FE
SE
(frühes Erstarren)
(schnell erstarrend)
DIN 1164-12 Zemente mit einem erhöhten Anteil organischer
Bestandteile:
HO
EN 14216
(erhöhter Anteil organischer Zusätze)
Zemente mit sehr niedriger Hydratationswärme
VLH (very low hydration heat)
Hauptbestandteile der Zemente nach DIN EN 197-1 sind Portlandzementklinker (K), Hüttensand (S), Silicastaub (D), natürliche Puzzolane (P), natürlich getemperte Puzzolane (Q), kieselsäurereiche Flugaschen (V), kalkreiche Flugaschen (W), gebrannter Schiefer (T) sowie
zwei Kalksteinqualitäten (LL) mit einem Gesamtgehalt an organischem
Kohlenstoff (TOC) ≤ 0,20 % und (L) einem Gesamtgehalt an organischem Kohlenstoff (TOC) ≤ 0,50 %. (Tabelle Z6)
14
Portlandzementklinker
(K) Hydraulisches Material, das zu mindestens 2/3 aus Calciumsilicaten (3CaO · SiO2 und 2CaO · SiO2) bestehen muss; der Rest
sind Aluminium und Eisen enthaltende Klinkerphasen und andere Verbindungen;
Herstellung durch Sinterung einer genau festgelegten Rohstoffmischung;
Enthaltene Elemente als Oxide ausgedrückt: CaO, SiO2, Al2O3,
Fe2O3, geringe Mengen anderer Stoffe
Hüttensand
(S) Weist bei geeigneter Anregung hydraulische Eigenschaften auf;
(granulierte
Entsteht durch schnelles Abkühlen einer Schlackenschmelze
Hochofenschlacke)
geeigneter Zusammensetzung, die im Hochofen beim Schmelzen von Eisenerz gewonnen wird; Mindestens 2/3 der Masse
sind glasig erstarrte Bestandteile;
Muss zu mindestens 2/3 der Masse aus Calciumoxid (CaO), Magnesiumoxid (MgO) und Siliciumdioxid (SiO2) bestehen; der Rest
enthält Aluminium und geringe Anteile anderer Verbindungen
Puzzolane
Natürliches
Puzzolan
Natürliche Stoffe mit kieselsäurehaltiger oder alumosilicatischer Zusammensetzung oder einer Kombination davon;
Erhärten fein gemahlen in Gegenwart von Wasser mit Calciumhydroxid (Ca(OH)2) unter Entstehung von festigkeitsbildenden Calciumsilicat- und Calciumaluminatverbindungen
(P) i.A. Stoffe vulkanischen Ursprungs oder Sedimentgestein mit
geeigneter chemisch-mineralogischer Zusammensetzung
Natürliches getem- (Q) Thermisch aktivierte Gesteine vulkanischen Ursprungs, Tone,
pertes Puzzolan
Schiefer oder Sedimentgestein
Flugasche
Gewonnen durch elektrostatische oder mechanische Abscheidung von staubartigen Partikeln aus Rauchgasen von Feuerungen, die mit feingemahlener Kohle betrieben werden
Kieselsäurereiche (V) Feinkörniger Staub aus hauptsächlich kugeligen Partikeln mit
Flugasche
puzzolanischen Eigenschaften;
Wesentliche Bestandteile: reaktionsfähiges Siliciumdioxid
(SiO2) ≥ 25,0 M% und Aluminiumoxid (Al2O3); der Rest enthält
Eisen(III)oxid (Fe2O3) und andere Verbindungen
Kalkreiche
Flugasche
(W) Feinkörniger Staub mit hydraulischen und/oder puzzolanischen Eigenschaften;
Wesentliche Bestandteile: reaktionsfähiges Calciumoxid
15,0 M% ≥ (CaO) ≥ 10,0 M%, reaktionsfähiges Siliciumoxid
(SiO2) ≥ 25,0 M% und Aluminiumoxid (Al2O3); der Rest enthält
Eisen(III)oxid (Fe2O3) und andere Verbindungen
Gebrannter
Schiefer
(T) Weist in fein gemahlenem Zustand ausgeprägte hydraulische
Eigenschaften wie Portlandzement und daneben puzzolanische Eigenschaften auf;
Herstellung bei Temperaturen von ca. 800 °C in einem speziellen Ofen;
Wesentliche Bestandteile: Klinkerphasen, vor allem Dicalciumsilicat und Monocalciumaluminat, geringe Mengen an freiem
Calciumoxid (CaO) und Calciumsulfat, größere Anteile puzzolanisch reagierender Oxide, insbesondere Siliciumdioxid (SiO2)
15
Ausgangsstoffe
Tabelle Z6: Hauptbestandteile der Zemente nach DIN EN 197-1
Tabelle Z6: Hauptbestandteile der Zemente nach DIN EN 197-1
Kalkstein
Anforderungen:
Der aus dem CaO-Gehalt berechnete Calciumcarbonatgehalt
muss einen Massenanteil von mindestens 75% erreichen;
Tongehalt darf 1,20 g/100 g nicht übersteigen
Kalkstein
(L) Gesamtgehalt an organischem Kohlenstoff nach dem Prüfverfahren DIN EN 13639:
TOC ≤ 0,50 M%
Kalkstein
(LL) Gesamtgehalt an organischem Kohlenstoff nach dem Prüfverfahren DIN EN 13639:
TOC ≤ 0,20 M%
Silicastaub
(D) Sehr feine kugelige Partikel mit einem Gehalt an amorphem
Siliciumdioxid von ≥ 85 %;
Entsteht bei der Reduktion von hochreinem Quarz mit Kohle
in Lichtbogenöfen bei der Herstellung von Silicium- und Ferrosiliciumlegierungen
Nebenbestandteile können besonders ausgewählte anorganische
natürliche mineralische Stoffe, anorganische mineralische Stoffe aus
der Klinkerherstellung oder ein oder mehrere als Hauptbestandteile
verwendbare Stoffe, soweit sie nicht Hauptbestandteile dieses Zementes sind, sein. Diese Stoffe können inert sein oder schwach hydraulisch,
latent hydraulisch oder puzzolanisch wirken.
Calciumsulfat wird den Zementen in Form von Gips CaSO4 · 2H20,
Halbhydrat CaSO4 · 1/2 H2O und/oder Anhydrit CaSO4 zur Erstarrungsregelung zugesetzt. Gips und Anhydrit liegen als natürliche Stoffe
vor, Calciumsulfat ist auch als Nebenprodukt bestimmter industrieller
Verfahren verfügbar (REA-Gips).
Zementzusätze (z.B. Mahlhilfsmittel, Hydrophobierungsmittel) werden
zugegeben, um die Herstellung oder die Eigenschaften von Zement zu
verbessern und dürfen nicht die Korrosion der Bewehrung fördern oder
die Eigenschaften des Zementes oder des damit hergestellten Mörtels
bzw. Betons beeinträchtigen. Die Gesamtmenge (ausgenommen Pigmente) darf einen Massenanteil von 1,0 % bezogen auf den Zement nicht
überschreiten; die Menge an organischen Zusatzmitteln im Trockenzustand darf einen Massenanteil von 0,5 % bezogen auf den Zement nicht
überschreiten. Abweichend hiervon darf für Zemente nach DIN 1164-12
(HO-Zemente) die Menge an organischen Zusatzmitteln im Trockenzustand einen Wert von 1,0 M.-% nicht überschreiten und sind ab
0,5 M. -% die Höchstwerte auf den Lieferdokumenten anzugeben.
16
Die Anfangsfestigkeit von Zement ist die 2- oder 7-Tage-Druckfestigkeit, bestimmt nach DIN EN 196-1, die ebenfalls den Anforderungen nach
Tabelle 2 genügen muss. Für jede Normfestigkeitsklasse ist in Abhängigkeit von der Festigkeitsentwicklung jeweils eine Klasse mit üblicher
Anfangsfestigkeit „N“ (= normal) und mit hoher Anfangsfestigkeit „R“
(= rapid) definiert. Für Hochofenzement ist zusätzlich die Stufe L
(= low) definiert.
Die Normbezeichnung der Zemente erfolgt durch Angabe der
Zementart, des Normenbezuges, des Kurzzeichens der Zementart
(siehe Tabelle 1), durch die Zahlen 22,5, 32,5, 42,5 oder 52,5 für die
Festigkeitsklasse und durch die Buchstaben L, N bzw. R als Hinweis auf
die Anfangsfestigkeit.
Beispiel:
Portlandhüttenzement mit 21-35 % Hüttensand,
Festigkeitsklasse 32,5 mit hoher Anfangsfestigkeit
Portlandhüttenzement DIN EN 197 – CEM II / B-S 32,5 R
17
Ausgangsstoffe
Die Normfestigkeit von Zement nach DIN EN 197 bzw. DIN 1164 ist die
28-Tage-Druckfestigkeit, bestimmt nach DIN EN 196-1. Diese muss den
Anforderungen nach Tabelle 2 genügen. Es werden die Normfestigkeitsklassen 22,5 (nur VLH nach EN 14216), 32,5, 42,5 und 52,5
unterschieden.
Das Erstarren des Zementes ist die Vorstufe der Erhärtung. Damit eine
ausreichende Zeit für die Verarbeitung von Mörtel und Beton zur
Verfügung steht, darf nach DIN EN 197-1 der Beginn des Erstarrens bei
Normzementen nach dem Mischen von Zement mit Wasser frühestens
nach den in der Tabelle 2 angegebenen Zeiten eintreten. Das Erstarren
wird nach DIN EN 196-3 mit dem Nadelgerät nach Vicat am Zementleim
bestimmt. Abweichend hiervon gelten für Zemente nach DIN 1164-11 mit
den besonderen Eigenschaften FE (frühes Erstarren) oder SE (schnellerstarrend) die in der Tabelle 3 angegeben Grenzwerte und Prüfverfahren für den Erstarrungsbeginn.
Der Wasserbedarf zur Erzielung der Normsteife ist die Wassermenge
im Zementleim, die erforderlich ist, um die in der DIN EN 196-3 definierte Konsistenz zu erreichen.
Ein Zement nach DIN EN 197-1 besitzt eine ausreichende Raumbeständigkeit, wenn das nach DIN EN 196-3 mit dem Le-Chatelier-Ring
bestimmte Dehnungsmaß den Anforderungen nach Tabelle 3 (≤ 10 mm)
entspricht. Bei dieser Untersuchung soll die mögliche Gefahr einer
Treibreaktion im erhärteten Zementstein abgeschätzt werden, die auf
der Reaktion von freiem Calciumoxid und/oder freiem Magnesiumoxid
mit Wasser beruhen kann.
1.1.3 Besondere Eigenschaften der Zemente
Zemente nach DIN 1164 mit besonderen Eigenschaften wie z.B. niedriger
wirksamer Alkaligehalt (NA) müssen auch alle Anforderungen an Zemente nach DIN EN 197-1 erfüllen. Für Zemente der DIN 1164-11 und DIN
1164-12 sind die zulässigen Abweichungen von DIN EN 197-1 und die notwendigen Zusatzkennungen FE (frühes Erstarren), SE (schnellerstarrend) und HO (erhöhter Anteil organischer Zusätze) gesondert festgelegt.
18
Eigenschaft
Glühverlust
Unlöslicher
Rückstand
Prüfung
nach
DIN EN 196-2
DIN EN 196-2
(in Salzsäure und
Natriumcarbonat)
DIN EN 196-2
Sulfatgehalt
(als SO3)
Chloridgehalt
Puzzolanität
1)
2)
3)
4)
DIN EN 196-2
EN 196-5
Zementart
CEM III
CEM III
CEM III
CEM III
CEM II I
CEM II 1)
CEM IV
CEM V
CEM III2)
alle3)
CEM IV
Festigkeitsklasse
alle
Anforderung
in M.-% vom Zement
≤ 5,0 %
alle
≤ 5,0 %
32,5 N
32,5 R
42,5 N
42,5 R
52,5 N
52,5 R
alle
alle
alle
≤ 3,5 %
≤ 4,0 %
≤ 0,10 % 4)
erfüllt die Prüfung
Zementart CEM II/B-T und CEM II/B-M mit einem T-Gehalt > 20% darf in allen Festigkeitsklassen bis
4,5 % SO3 enthalten.
Zementart CEM III/C darf bis 4,5 % SO3 enthalten.
Zementart CEM III darf mehr als 0,10 % Chlorid enthalten, der tatsächliche Chloridgehalt muss dann
aber auf der Verpackung oder dem Lieferschein festgehalten werden.
Für Spannbetonanwendungen können Zemente nach einer strengeren Anforderung hergestellt
werden. In diesem Fall ist der Wert von 0,10 % durch den niedrigeren Wert zu ersetzen, der auf dem
Lieferschein anzugeben ist.
Die Normbezeichnung von Zementen mit besonderen Eigenschaften
erfolgt, wie die der Normalzemente, durch Angabe der Zementart, des
Normenbezuges, des Kurzzeichens der Zementart (siehe Tabelle 1),
durch die Zahlen 32,5, 42,5 oder 52,5 für die Festigkeitsklasse, durch
die Buchstaben L, N bzw. R als Hinweis auf die Anfangsfestigkeit und
zusätzlich durch die Kennbuchstaben für die besondere Eigenschaft.
Beispiel:
Hochofenzement mit 66-80 % Hüttensand, Festigkeitsklasse
42,5 mit normaler Anfangsfestigkeit, niedriger Hydratationswärme, hohem Sulfatwiderstand und niedrigem wirksamen
Alkaligehalt
Hochofenzement DIN 1164 – CEM III/B 42,5 N-LH/SR/NA
19
Ausgangsstoffe
Tabelle Z7: Chemische Anforderungen an Normalzement
nach DIN EN 197-1
Das gleichzeitige Verwenden verschiedener Zemente in einer Betonzubereitung ist nicht verboten, bedarf aber des Nachweises der
Eignung der verwendeten Zemente für diesen Anwendungsfall. Zur
Herstellung von Beton mit hohem Sulfatwiderstand sollten Zemente
unterschiedlicher Zementart (CEM I und CEM III) nicht gleichzeitig
verwendet werden, da die SR-Eigenschaft solcher Kombinationen nicht
gesichert ist.
1.1.3.1 Zemente mit niedriger Hydratationswärme – LH-Zemente
Zement mit niedriger Hydratationswärme - low hydration heat (LH)
darf bei Bestimmung nach dem Lösungswärme-Verfahren nach
DIN EN 196-8 in den ersten 7 Tagen eine spezifische Wärmemenge von
höchstens 270 J/g entwickeln (siehe Tabelle 3). Aufgrund ihrer relativ
geringen Hydratationswärmerate im Frühstadium der Hydratation werden LH-Zemente überwiegend zur Herstellung massiger Betonbauteile
verwendet, um die Gefahr von Rissbildungen infolge Temperaturspannungen zu vermindern.
Tabelle Z8: Hydratationswärme verschiedener Zemente (Richtwerte), bestimmt im Lösungskalorimeter nach DIN EN 196-8
(20°C, isotherme Lagerung)
Zementart
Zementfestigkeitsklasse
CEM III/B
CEM I; CEM II
CEM I
32,5 N/L
32,5 R
52,5 R
Hydratationswärmerate im
Frühstadium
gering
normal
hoch
Hydratationswärme in J/g
nach
2 Tagen
7 Tagen
28 Tagen
70 - 1 50
1 70 - 300
230 - 320
1 50 - 270
270 - 340
330 - 380
2 1 0 - 340
300 - 400
380 - 420
Abweichungen von den angegebenen Werten sind bei den verschiedenen Zementarten und Festigkeitsklassen möglich.
1.1.3.2 Zemente mit hohem Sulfatwiderstand – SR-Zemente
Als Zemente mit hohem Sulfatwiderstand (SR) gelten nach DIN EN 197-1
die Portlandzemente CEM I-SR 0 (C3A im Klinker = 0 M.-%), CEM I-SR3
(C3A im Klinker <= 3 M.-%) und CEM I-SR 5 (C3A im Klinker <= 5 M.-%)
sowie die beiden Puzzolanzemente CEM IV/A-SR und CEM IV/B-SR (C3A
im Klinker ≤ 9 %) und die Hochofenzemente CEM III/B und CEM III/C
(siehe Tabelle 3). Der Sulfatwiderstand beider Zementarten beruht auf
verschiedenen Mechanismen und wird in Kombination mit den Grenzwerten für die Zusammensetzung des Betons nach DIN 1045-2 wirksam. Während beim Portlandzement durch die Begrenzung des C3A-Ge20
Neben den in der Norm definierten SR-Zementen gibt es auch die Möglichkeit der bauaufsichtlichen Zulassung. Beispiel dafür ist der CEM III/A
52,5 N-SR/NA.
1.1.3.3 Zemente mit niedrigem wirksamen Alkaligehalt –
NA-Zemente
Aufgrund der Eigenschaften bestimmter Gesteinskörnungen kann es erforderlich sein, bei der Betonherstellung Zemente mit einem niedrigen
wirksamen Alkaligehalt (NA-Zemente) zu verwenden, um eine schädigende Alkali-Kieselsäure-Reaktion zu vermeiden. Diese Anwendungsfälle
sind durch Richtlinien des DAfStb geregelt.
Aus prüftechnischen Gründen wird für NA-Zemente der Gesamtalkaligehalt, bestimmt als Na2O-Äquivalent, begrenzt. Er liegt allgemein
für Zemente bei 0,60% Na2O-Äquivalent. Da davon auszugehen ist, dass
in hüttensandhaltigen Zementen, im Gegensatz zum Portlandzement
CEM I, nicht der gesamte Alkaligehalt bei einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion wirksam wird, sind die Grenzwerte des zulässigen Gesamtalkaligehaltes für hüttensandhaltige NA-Zemente höher (siehe Tabelle Z7).
Neben den in der Norm definierten NA-Zementen werden CEM II/B-S-Zemente mit bauaufsichtlicher Zulassung als NA-Zemente produziert.
1.1.3.4 Zemente mit verkürztem Erstarren – FE-Zemente und
SE-Zemente
Zemente mit verkürztem Erstarren nach DIN 1164-11 weisen ein von der
EN 197 abweichendes Erstarrungsverhalten auf (siehe Tabelle 1). Zemente mit frühem Erstarren (FE-Zemente) ermöglichen bei entsprechend kurzen Herstellungs- und Verarbeitungszeiten die effektive Gestaltung der
technologischen Prozesse, z.B. bei der Herstellung von Betonbauteilen.
Die schnellerstarrenden Zemente (SE-Zemente) ermöglichen eine sachgerechte Herstellung von Beton nur mit besonderen Herstellungsverfahren, wie z.B. dem Trockenspritzverfahren. Es können auch Zusatzmittel zum Einstellen der Verarbeitbarkeitszeit (Trockenmörtelbereich)
verwendet werden.
21
Ausgangsstoffe
halts im Klinker die Menge der im Beton vorhandenen Reaktionspartner für die schädigende Reaktion minimiert wird, weist der erhärtete
Hochofenzementbeton aufgrund des hohen Hüttensandgehaltes einen
so hohen Diffusionswiderstand auf, dass die Sulfationen als Reaktionspartner nicht eindringen können.
1.1.3.5 Zemente mit erhöhtem Anteil an organischen Zusätzen HO-Zemente
Für Zemente nach DIN 1164-12 (HO-Zemente) darf die Menge an organischen Zusatzmitteln im Trockenzustand einen Wert von 1,0 M.-%
nicht überschreiten. Ab 0,5 M.-% sind die Höchstwerte auf den Lieferdokumenten anzugeben.
1.1.4
Zemente mit speziellen, nicht genormten Eigenschaften
Zemente nach DIN EN 197-1 und DIN 1164, die auf spezielle Anwendungen abgestimmte zusätzliche Eigenschaften aufweisen, werden mit
nicht genormten Buchstabenkombinationen gekennzeichnet.
Tabelle Z9: Buchstabenkombinationen für zusätzliche Eigenschaften
(Ausführungsbeispiel)
(st)
Zement für Fahrbahndeckenbeton nach TL Beton-StB
(re)
hydrophobierter Zement (RETARDENT) für Bodenverfestigungen und
Erdarbeiten nach ZTVE-StB und hydraulisch gebundene Tragschichten
nach ZTV Beton-StB
(pb)
Zement für die Porenbetonherstellung
(ft)
Zement für die Herstellung von Betonfertigteilen
1.1.5 Sonstige Zementeigenschaften
Die Mahlfeinheit von Zement wird allgemein über die spezifische Oberfläche beurteilt und als Blaine-Wert in cm2/g angegeben. Die Bestimmung erfolgt gemäß DIN EN 196-6 durch Luftdurchlässigkeitsmessungen und dient in erster Linie der Kontrolle der Gleichmäßigkeit des
Mahlprozesses in einem Werk. Eine Beurteilung der Gebrauchseigenschaften des Zementes ist mit diesem Verfahren nur in begrenztem
Umfang möglich. Zur Beurteilung von Mahlfeinheit und Korngrößenverteilung kann auch die Lasergranulometrie herangezogen werden.
Die Helligkeit (Farbe) der Zemente ist nicht genormt. Sie wird durch
die verwendeten Rohstoffe, das Herstellungsverfahren und die Mahlfeinheit bestimmt. Feingemahlene Zemente desselben Herstellerwerkes sind in der Regel heller als gröbere Zemente. Aus der Zementfarbe sind keine direkten Rückschlüsse auf Zementeigenschaften
möglich. Besonders für die Herstellung von Sichtbetonbauteilen soll
der Helligkeitsgrad möglichst gleichmäßig sein.
22
Zementart
Dichte
[kg/dm3]
Portlandzement
Portlandhüttenzement
Portlandpuzzolanzement
Portlandschieferzement
Portlandkalksteinzement
Portlandflugaschezement
Portlandkompositzement
Hochofenzement
3,1 0
3,05
2,90
3,05
3,05
2,98
2,95
3,00
Schüttdichte [kg/dm3]
lose
eingerüttelt
eingelaufen
(teilweise entlüftet)
0,9 - 1,2
1,6 - 1,9
Abweichungen von diesen Durchschnittswerten sind möglich.
Richtwerte für die (Rein-)Dichte sind in Abhängigkeit von der Zementart in Tabelle Z10 angegeben. Die dort ebenfalls angegebenen Anhaltswerte für die Schüttdichte sind für alle Zementarten gleich.
Die Lagerungsdauer von Zement ist begrenzt, da Zemente aufgrund
ihrer hygroskopischen Eigenschaften feuchtigkeitsempfindlich sind,
d. h. Agglomerationserscheinungen, vermindertes Erhärtungsvermögen sowie verringerte Wirksamkeit des Chromatreduzierers auftreten
können. Für Sackware ist bezüglich einer sicheren Chromatreduzierung eine Lagerungsdauer bei Einhaltung der Lagerungsvorschriften
von 6 Monaten nicht zu überschreiten. Bei loser Ware sind negative
Einflüsse auf die Wirksamkeit der dem Zement zugegebenen Chromatreduzierer insbesondere durch die Transport- und Lagervorgänge
gegeben. In jedem Fall sollte bezüglich der Chromatreduzierung eine
Lagerungsdauer von 2 Monaten nicht überschritten werden.
Zemente mit hoher Mahlfeinheit sind feuchtigkeitsempfindlicher als
Zemente mit geringerer Mahlfeinheit. Da völliges Abschließen gegen
Feuchtigkeit praktisch nicht möglich ist, sollen Zemente der Festigkeitsklasse 52,5 höchstens 1 Monat, Zemente der Festigkeitsklassen
42,5 und 32,5 höchstens 2 Monate gelagert werden. Beim Lagern von
Sackzement in trockenen Räumen ist mit Festigkeitsverlusten von
10 - 20 % nach 3 Monaten und 20 - 30 % nach 6 Monaten zu rechnen.
Die jeweils höheren Werte gelten für die feiner gemahlenen Zemente.
Bei trockener Lagerung ist Zement frostunempfindlich.
23
Ausgangsstoffe
Tabelle Z10: Dichte und Schüttdichte von Zementen
Herstellungsbedingt kann Zement bei der Anlieferung Temperaturen
von 50 ... 60 °C aufweisen. Hohe Zementtemperaturen haben im
Allgemeinen keinen schädlichen Einfluss auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften. Eine Erhöhung der Zementtemperatur um 10 K verursacht im Frischbeton eine Temperaturerhöhung von nur ca. 1 K. Als
Richtwert für die obere Grenze der Zementtemperatur bei Auslieferung
dient der in der TL Beton-StB aufgeführte Wert von 80 °C.
Die Kennzeichnung der Lieferungen von Zement nach DIN EN 197 und
DIN 1164 muss folgende Angaben beinhalten: Normbezeichnung
(Zementart, Festigkeitsklasse, Erhärtungsverlauf, ggf. besondere
Eigenschaften), Lieferwerk, Kennzeichen für die Überwachung; bei
Siloware zusätzlich das Lieferdatum. Zusätzlich sind Sicherheitshinweise für den Umgang mit Zement zu benennen.
Zemente stellen im Sinne der Gefahrstoffverordnung Gemische dar, für
deren Einstufung im Sicherheitsdatenblatt die Zubereitungsrichtlinie
1999/45/EG noch bis 01.06.2015 zwingend ist. Die 2009 in Kraft getretene neue CLP-Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (Regulation on classification, labelling and packaging of substances or mixtures) kann
hinsichtlich der Einstufung von Gemischen bereits parallel neben der
Einstufung nach alter Richtlinie vorgenommen werden.Die Kennzeichnung von Gemischen ist bis 01.06.2015 entweder nach Zubereitungsrichtlinie 1999/45/EG oder nach der neuen CLP-Verordnung vorzunehmen. Das parallele Verwenden beider Kennzeichnungssysteme ist nicht
erlaubt. Ab dem 01.06.2015 ist die Einstufung und Kennzeichnung von
Gemischen dann nur noch nach CLP-Verordnung anzuwenden. Neu ist,
dass die bisherigen Gefahrensymbole mit schwarzen Aufdrucken auf
orange-gelben Rechtecken durch Gefahrenpiktogramme mit schwarzem Symbol auf weißem Hintergrund in rot geränderten Rhomben ersetzt werden und H- und P-Sätze (hazard and precautionary statements) anstelle von R- und S-Sätzen treten.Beim Anmachen mit Wasser
reagieren Zemente stark basisch. Das führt bei Augen- und Hautkontakt zu Reizungen und eine Sensibilisierung der Haut ist möglich.
Deshalb ist bei der Verarbeitung von Zement ein direkter Kontakt mit
Haut oder Augen unbedingt zu vermeiden. Individuelle Vorsichtsmaßnahmen, wie das Tragen von Schutzhandschuhen und ggf. einer
Schutzbrille, sind deshalb unverzichtbar.Außerdem kann bei direktem
24
Ausgangsstoffe
Hautkontakt mit feuchten zementhaltigen Zubereitungen - auch bei
chromatreduzierten Zementen - eine Hautἀsensibilisierung durch
das wasserlösliche Chromat (Chromatallergie) stattfinden, weshalb
auch aus dieser Sicht das Tragen von Schutzhandschuhen empfohlen
wird. Um eine sichere Chromatreduzierung des Zements zu gewährleisten, sind die auf der Sackware oder den Lieferdokumenten angegebenen Lagerungs- und Verbrauchshinweise zwingend einzuhalten
(siehe Bild …).
Zement, chromatarm*
Enthält Portlandzementklinker (EC: 266-043-4; CAS: 65997-15-1)
und Flue Dust aus Zementklinkerherstellung
(EC: 270-659-9; CAS: 68475-76-3)
GEFAHRENHINWEISE
Verursacht schwere Augenschäden.
Verursacht Hautreizungen.
Kann die Atemwege reizen.
SICHERHEITSRATSCHLÄGE
Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz tragen.
BEI BERÜHRUNG MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit
Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit
entfernen. Weiter ausspülen. Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM
oder Arzt anrufen.
BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT:
Mit viel Wasser und Seife waschen. Bei Hautreizung oder –ausschlag:
Ärztlichen Rat einholen/ärztliche Hilfe hinzuziehen.
Einatmen von Staub vermeiden.
BEI EINATMEN: Die betroffene Person an die frische Luft bringen und in
einer Position ruhigstellen, die das Atmen erleichtert.
Bei Unwohlsein GIFTINFORMATIONSZENTRUM oder Arzt anrufen.
Darf nicht in die Hände von Kindern gelangen.
Inhalt/Behälter zu geeigneten Abfallsammelpunkten bringen.
*Lose Ware: Bei sachgerechten Transport-, Förder- und
*Lagerungsbedingungen 2 Monate ab Lieferscheindatum chromatarm
*Gesackte Ware: Siehe Sack-Aufdruck
Abb. Z1: Gefahrstoffkennzeichnung von Zement gemäß
CLP-Verordnung
25
1.1.6 CE-Kennzeichnung und Leistungserklärung
Die Bauproduktenverordnung BauPVO hat am 01.07.2013 die seit 1989
gültige Bauproduktenrichtlinie BPR abgelöst. Mit der inhaltlich erweiterten und präzisierten BauPVO, die die Bedingungen für das Inverkehrbringen und die Bereitstellung von harmonisierten Bauprodukten
regelt, haben sich Neuerungen bei der CE-Kennzeichnung von Bauprodukten ergeben.
Normgemäße Betone sind aus normgemäßen bzw. bauaufsichtlich zugelassenen Ausgangsstoffen herzustellen. Der Hersteller der Ausgangsstoffe muss für jedes mit einem CE-Kennzeichen zu versehende
Bauprodukt nach neuer Bauproduktenverordnung BauPVO ab
01.07.2013 eine Leistungserklärung (siehe Bild) zur Verfügung stellen.
Die Leistungserklärung, die Basis für die CE-Kennzeichnung ist und in
der die Leistungen des Bauprodukts für wesentliche Merkmale erklärt
werden, löst die bisherige Konformitätserklärung ab. Das für Zement
von der Überwachungsstelle ausgestellte Konformitätszertifikat wird
durch ein Zertifikat der Leistungsbeständigkeit ersetzt.
26
Ausgangsstoffe
Abb. Z2: Unterlagen zur erklärten
Leistung/Leistungsbeständigkeit für Zement
Abb. Z3: Beispiel für CE-Kennzeichen nach BauPVO
27
Übereinstimmungsunterlagen nach DIN 1164
Für Zemente mit besonderen Eigenschaften wie FE, SE, HO oder NA erfolgt eine zusätzliche Überwachung nach DIN 1164. Dementsprechend
wird das Ü-Zeichen der überwachenden Zertifizierungsstelle verwendet. Analog der CE-Zertifizierung werden Übereinstimmungszertifikat und Übereinstimmungserklärung vergeben und auf den
Lieferdokumenten nachgewiesen.
28
Hydraulische Binder und Sonderbindemittel
1.2.1 Hydraulische Boden- und Tragschichtbinder
Hydraulische Boden- und Tragschichtbinder nach DIN 18506 sind werkgefertigte Bindemittel, die gebrauchsfertig geliefert werden und über
Eigenschaften verfügen, die insbesondere für Tragschichten im Oberbau (hydraulisch gebundene Tragschichten, Verfestigungen) und für
Bodenverfestigungen und Bodenverbesserungen des Unterbaus bzw.
Untergrunds geeignet sind. Die Homogenität der hydraulischen Bodenund Tragschichtbindereigenschaften ist durch qualitätsgesicherte
Produktionsprozesse nach DIN EN 197-2 zu erreichen.
Hauptbestandteile nach DIN EN 197-1/A1
–
–
–
–
–
–
Portlandzementklinker (K)
Hüttensand (S)
Natürliche (P) und natürliche getemperte (Q) Puzzolane
Kieselsäurereiche (V) und kalkreiche (W) Flugaschen
Gebrannter Schiefer (T)
Kalkstein (L, LL)
Sonstige Hauptbestanteile
–
–
–
–
Kalke entsprechend DIN EN 459-1
Kalkreiche Flugaschen (Wa) mit mindestens
15% reaktionsfähigem Calciumoxid (CaO)
Zemente nach DIN EN 197-1/A1
Putz- und Mauerbinder nach DIN EN 413-1
Nebenbestandteile
–
–
–
Anorganische natürliche mineralische Stoffe
Anorganische mineralische Stoffe aus dem Prozeß der
Klinkerproduktion
Hauptbestandteile, soweit nicht bereits als
Hauptbestandteil enthalten
29
Ausgangsstoffe
1.2
Tabelle Z11: Mechanische Anforderungen
Druckfestigkeit
MPa
nach 28 Tagen
Festigkeitsklasse
nach 7 Tagen
a
12,5a
-
≥ 12,5
≤ 32,5
12,5 Ea
≥ 5,0
≥ 12,5
≤ 32,5
32,5 E
≥ 16,0
≥ 32,5
≤ 52,5
Eine Laststeigerung von (400 ± 40) N/s muss bei der Prüfung der Prüfkörper der
Klassen 12,5 und 12,5 E angewendet werden.
Normbezeichnung: Boden-und Tragschichtbinder DIN 18506-HRB 32,5 E
Ein Sonderbindemittel für diesen Anwendungsbereich ist PREDUR,
hergestellt auf der Basis von latent hydraulischen und hydraulischen
Komponenten. Die Festigkeitsentwicklung und das Verarbeitungsverhalten sind auf solche Verfahren wie Mixed-In-Place oder Kalteinbau
von pechhaltigem Straßenaufbruch abgestimmt.
1.2.2 Putz- und Mauerbinder nach DIN EN 413-1
Putz- und Mauerbinder ist ein werksmäßig hergestelltes Bindemittel,
dessen Festigkeit im Wesentlichen auf dem Vorhandensein von Portlandzementklinker beruht. Beim Mischen mit Sand und Wasser, ohne
Zugabe weiterer Stoffe, bildet er einen für die Verwendung bei Putzund Mauerarbeiten geeigneten Mörtel.
Tabelle Z12: Zusammensetzung von Putz- und Mauerbinder
Anteil
%
Klasse
Portlandzementklinker
30
MC 5
≥
25
MC 12,5; MC 12,5x
≥
40
Organische
Stoffe
≤
1
Ausgangsstoffe
Tabelle Z13: Putz- und Mauerbinderklassen
Normenbezeichnung: Putz- und Mauerbinder
EN 413-1 MC 12,5X
Benennung
Festigkeitsklasse
MC 5
5
Luftporenbildner
MC 12,5
mit
mit
12,5
MC 12,5x
1.3
ohne
Calciumsulfat-Bindemittel nach DIN EN 13454
Calciumsulfat-Bindemittel werden unterschieden in:
• Calciumsulfat-Binder (CB)
• Calciumsulfat-Compositbinder (CC)
Calciumsulfat-Binder (CB) binden durch Hydratation ab. Sie können
neben den Rohstoffen Zusatzmittel und Zusatzstoffe enthalten.
Rohstoffe für Calciumsulfat-Binder sind:
• Naturanhydrit:
Gewinnung aus vorhandenen Lagerstätten im ober- bzw. unterirdischen
Abbau
• Synthetischer Anhydrit:
entsteht bei der Flusssäureherstellung
• Thermischer Anhydrit:
wird aus REA
(Rauchgasentschwefelungsanlagen)Gips gewonnen, der in Calcinieranlagen
gebrannt wird
• a-Halbhydrat:
wird unter hohem Druck im Autoklaven
aus REA-Gips gewonnen
31
Tabelle Z14: charakteristische Festigkeiten von
Calciumsulfat-Bindern (CB)
Festigkeitsklasse
Biegezugfestigkeit
nach 3 d
nach 28 d
Druckfestgkeit
nach 3 d
nach 28 d
20
1,5
4,0
8,0
30
2,0
5,0
12,0
20,0
30,3
40
2,5
6,0
16,0
40,0
Tabelle Z15: weitere Anforderungen an Calciumsulfat-Binder (CB)
Calciumsulfatgehalt
(CaSO4)
pH-Wert
≥ 85 M.-%
≥ 7,0
32
Erstarrungszeiten
Beginn
Ende
≥ 30 min
≤ 12 h
Schwinden/Quellen
± 0,2 mm/m
Gesteinskörnungen für Beton
2.1
Europäische Normen für Gesteinskörnungen
Anforderungen und Prüfungen von Gesteinskörnungen für ein breites
Anwendungsspektrum, sind in Europäischen Normen festgelegt. Trotz
unterschiedlicher Einsatzbereiche (Tief-, Straßen-, Beton-, Bahn- und
Wasserbau) sind Qualitätsparameter, zugehörige Prüfverfahren und
Einstufungen weitgehend identisch. Der Ländervielfalt und den unterschiedlichen Anwendungsbereichen Rechnung tragend, ist in diesen
Normen ein breites Spektrum von Qualitätsmerkmalen zusammengestellt, wobei nicht für jede Anwendung jeder der möglichen Qualitätsparameter von Bedeutung ist. Zusammen mit der Definition von Kategorien bei den einzelnen Eigenschaften, stellen diese Normen gewissermaßen ein „Buffet“ dar, von dem man sich in Abhängigkeit von den
geforderten Eigenschaften, der durchzuführenden Maßnahme oder
des herzustellenden Produktes, ein „Menü“ zusammenstellen kann.
Dies wurde für einige Anwendungsbereiche in nationalen Anwendungsdokumenten (NAD, hinter Normen in Klammern) vorgenommen.
Folgende Normen sind eingeführt:
Harmonisierte Normen
DIN EN 12620
(DIN 1045-2, TL-Gestein)
DIN EN 13043
(TL-Gestein)
DIN EN 13055-1
(DIN 1045-2)
Leichte Gesteinskörnungen für
Beton, Mörtel und Einpressmörtel
DIN EN 13139
(DIN V 20000-412)
Gesteinskörnungen für Mörtel
DIN EN 13383-1
(DIN-V 20000-102)
Wasserbausteine
Gesteinskörnungen für Asphalt und
Oberflächenbebehandlungen für
Straßen, Flugplätze und andere
Verkehrsflächen
33
Ausgangsstoffe
2
DIN EN 13242
(TL-Gestein)
Gesteinskörnungen für ungebundene und hydraulisch-gebundene
Gemische für Ingenieur- und
Straßenbau
und
DIN EN 13450
Gesteinskörnungen für Gleisschotter
(DIN V 20000-105, DBS 918 061)
Nicht harmonisierte Norm
DIN EN 13285
Ungebundene Gemische (TL-SoB)
Eine Zusammenstellung der Prüfnormen für die einzelnen Eigenschaften ist in den genannten Normen enthalten.
Die CE-Zeichen-Konformität wird durch eine normgemäße werkseigene Produktionskontrolle (WPK) sichergestellt.
Natürliche Gesteinskörnungen sind gemäß der europäischen Chemikalienverordnung (REACH) nicht registrierungspflichtig.
Für bindemittelhaltige Baustoffe sind DIN EN 12620, DIN EN 13055-1 und
DIN EN 13139 von Bedeutung.
2.2 DIN EN 12620
Der Anwendungsbereich der Norm umfasst Gesteinkörnungen und Füller (Gesteinsmehle) aus natürlichen, industriell hergestellten oder recycelten Mineralstoffen oder Mischungen daraus für Betone. Dabei werden Gesteinskörnungen mit einer Kornrohdichte > 2000 kg/m3, also
auch „Schwere Gesteinskörnungen“, für alle Betonarten abgedeckt.
Definitionen wichtiger Norm-Begriffe:
Gesteinskörnung
Körniges Material für die Verwendung im Bauwesen. Gesteinskörnungen können natürlich, industriell hergestellt oder recycelt sein.
Natürliche Gesteinskörnung
Gesteinskörnung aus mineralischen Vorkommen, die ausschließlich einer mechanischen Aufbereitung unterzogen worden ist.
34
Industriell hergestellte Gesteinskörnung
Gesteinskörnung mineralischen Ursprungs, die in einem industriellen
Prozess unter Einfluss einer thermischen oder sonstigen Veränderung
entstanden ist.
Recycling-Gesteinskörnung
Gesteinskörnung aus aufbereitetem anorganischem Material, das
zuvor als Baustoff eingesetzt war.
Füller (Gesteinsmehl)
Gesteinskörnung, deren überwiegender Teil durch das 0,063 mm Sieb
hindurchgeht und Baustoffen zur Erreichung bestimmter Eigenschaften zugegeben werden kann.
Korngruppe
Bezeichnung einer Gesteinskörnung mittels unterer (d) und oberer (D)
Siebgröße, ausgedrückt als d/D.
Feine Gesteinskörnung
Bezeichnung für kleine Korngruppen mit D nicht größer als 4 mm.
Grobe Gesteinskörnung
Bezeichnung für größere Korngruppen mit D nicht kleiner als 4 mm und
d nicht kleiner als 2 mm.
Los
Produktionsmenge, Liefermenge, Teilliefermenge oder Lagerhalde, die
innerhalb eines Zeitraums unter der Annahme gleicher Bedingungen
hergestellt wurde.
Feinanteile
Anteil einer Gesteinskörnung, der durch das 0,063-mm-Sieb hindurchgeht.
Kategorie
Niveau für die Eigenschaft einer Gesteinskörnung, ausgedrückt als
Bandbreite von Werten oder als Grenzwert.
35
Ausgangsstoffe
Korngemisch
Gesteinskörnung, die aus einer Mischung grober und feiner Gesteinskörnung besteht.
Kornzusammensetzung
Korngrößenverteilung, ausgedrückt durch die Siebdurchgänge als
Massenanteil in Prozent durch eine festgelegte Anzahl von Sieben.
2.2.1 Eigenschaften
Tabelle G1: Übersicht über die Regelanforderungen gemäß DIN 1045-2.
Eigenschaft
Kornzusammensetzung
Grobe Gesteinskörnung mit D/d ≤ 2 oder D ≥ 11,2
DIN EN 12620
Regelanforderung
4.3.2.
4.3.3.
4.3.5.
GC85/20
Toleranzen nach
DIN EN 12620, Tab. 4
GA90
Kornform
4.4.
Fl50 oder Sl55
Muschelschalengehalt
4.5.
SC10
Feinanteile
Natürl. zusammengesetzte Gesteinskörnung 0/8
Korngemisch
4.6.
4.6.
4.6.
4.6.
f1,5
f3
f3
f3
Widerstand gegen Zertrümmerung
5.2.
LANR oder SZNR
Widerstand gegen Verschleiß von groben
Gesteinskörnungen
5.3.
MDENR
Widerstand gegen Polieren
5.4.1.
PSVNR
Widerstand gegen Oberflächenabrieb
5.4.2.
AAVNR
Widerstand gegen Abrieb durch Spike-Reifen
5.4.3.
ANNR
Frost-Tau-Widerstand
5.7.1.
F4
Magnesiumsulfat-Wert
5.7.1.
MSNR
Chloride
6.2.
Cl0,04
Säurelösliches Sulfat für alle Gesteinskörnungen
außer Hochofenstückschlacken
6.3.1.
AS0,8
Säurelösliches Sulfat für Hochofenstückschlacken
6.3.1.
AS1,0
Gesamtschwefel für alle Gesteinskörnungen
außer Hochofenstückschlacken
6.3.2.
≤ 1% Massenanteil(M.-%)
Gesamtschwefel für Hochofenstückschlacken
6.3.2.
≤ 2% Massenanteil
6.4.1. und G.4
Q0,50
6.4.1. und G.4
Q0,10
Korngemische
Leichtgewichtige organische Verunreinigungen
Grobe Gesteinskörnung, natürl. zusammengesetzte
Gesteinskörnung 0/8 und Korngemisch
36
In DIN EN 12620 werden Produkte durch ihre Kleinst- und Größtkörner
bzw. die Verhältnisse der Korndurchmesser definiert. Bei feinen Gesteinskörnungen (früher: Sande) legt der Hersteller seine „typische
Sieblinie“ fest und hat normgemäße Abweichungsgrenzen einzuhalten.
In der Zusammenstellung G2 sind die Bezeichnungen mit Definitionen
und Beispielen zusammengefasst. Die zugehörigen Sieblinienverläufe
mit den zulässigen Toleranzen sind für die vier Produkttypen: feine Gesteinskörnung, grobe Gesteinskörnung enggestuft, grobe Gesteinskörnung weitgestuft und Korngemisch in den Abbildung G3 – G6 dargestellt. Eine Zusammenstellung der üblichen Prüfsiebe findet sich in
der Übersicht G7. Die Auswahl der Prüfsiebe ist für feine Gesteinkörnungen konkret festgelegt, während für grobe Körnungen abstrakte
Vorgaben gemacht werden, die sich nach den jeweiligen Kleinst- bzw.
Größtkörnungen richten. Kriterien zur Auswahl der Prüfsiebe finden
sich in Tabelle G8.
Tabelle G2: Definitionen und Beispiele für Gesteinskörnungen
für Beton
Bezeichnung
Definition
Beispiele
Feine
Gesteinskörnung
D ≤ 4 mm
und d = 0
0/1
0/2
0/4
Grobe
Gesteinskörnung
D ≥ 4 mm
d ≥ 2 mm
Korngemisch
enggestuft
D/d ≤ 2 oder
D ≤ 11,2 mm
2/8
8/16
16/32
weitgestuft
D/d > 2 und
D > 11,2 mm
4/32
D ≤ 45 mm
und d = 0
0/32
D = Größtkorndurchmesser, d = Kleinstkorndurchmesser
37
Ausgangsstoffe
2.2.2 Kornaufbau
Feine
Gesteinskörnung
Beispiel 0/2
100
100
Siebdurchgang in M.-%
80
20 M.-%
60
40
40
25 M.-%
20
20
0
0
0,063
0,125
0,25
0,5
1
2
4
Siebweite in mm
Abb. G1: Zulässige Abweichungen von der „Typischen Sieblinie“ bei
feinen Gesteinskörnungen
Grobe
Gesteinskörnung
enggestuft
Beispiel 8/16
100
100
80
60
40
40
≤ 20 M.-%
20
20
5 % ≤ d/2
0
0
2
2,8
4
5,6
8
11,2
16
22,4
31,5
Siebweite in mm
Abb. G2: Sieblinie einer „Groben Gesteinskörnung, enggestuft“ am
Beispiel 8/16
38
Ausgangsstoffe
Grobe
Gesteinskörnung
weitgestuft
Beispiel 2/32
100
100
80
≤ 70 M.-%
60
17,5 M.-%
40
40
20
20
0
0
1
1,4
2 2,8
4
5,6 8 11,2 16 22,4 31,5 45 63
Siebweite in mm
Abb. G3: Sieblinie einer „Groben Gesteinskörnung, weitgestuft“ am
Beispiel 2/32
Korngemisch
2/32
100
100
70
20 M.-%
40
20 M.-%
80
60
40
40
C32
B32
20
20
A32
0
0
0,125 0,25
0,5
1
2
4
8
16
31,5
Siebweite in mm
Abb. G4: Sieblinie eines Korngemischs am Beispiel 0/32
39
Tabelle G3: Prüfsiebe zur Bestimmung des Kornaufbaus üblicher
Gesteinskörnungen
Grundsiebreihe
0
1
2
4
Ergänzungssiebsatz 1
Prüfsiebsatz1)
1)
8
5,6
16
11,2
31,5
22,4
63
45
0,063 – 0,125 – 0,25 – 0,5 – 1 – 2 – 4 – 8 – 16 – 31,5 – 63
Falls dies für die entsprechende Korngruppe erforderlich ist, sind zusätzlich die Siebe
1,4; 2,8; 5,6; 11,2; 22,4 und/oder 45 einzubeziehen; Beispiel: Für Sand 0/2 gibt es eine
Anforderung an den Siebdurchgang durch das 2,8-mm-Sieb, deshalb ist das 2,8-mmSieb in den Prüfsiebsatz aufzunehmen.
Tabelle G4: Auswahlkriterien für Prüfsiebe von Gesteinskörnungen
Festlegung der Siebe:
Bei groben Gesteinskörnungen
2D
1,4 D
D
d
d/2
(mm)
1
0,25
0,063
(mm)
Bei feinen Gesteinskörnungen
4
2
Tabelle G5: Anforderungen an die Kornzusammensetzung
von Füllern (Gesteinsmehl)
Siebgröße
in mm
Siebdurchgang
Massenanteil in %
Absolut-Bereich
für Einzelwerte
1)
Maximaler SDR1)
für 90 % der Werte
2
100
–
0,125
85 bis 100
10
0,063
70 bis 100
10
SDR (engl.: „supplier‘s declared grading range“) ist der vom Hersteller auf der Grundlage der letzten 20 Ergebnisse anzugebende Bereich der Kornzusammensetzung.
90 % der Ergebnisse müssen innerhalb dieses Bereiches, aber alle Ergebnisse müssen
innerhalb des Absolut-Bereiches liegen.
40
Der Kornaufbau eines Korngemisches - insbesondere die Anteile im Bereich 2 mm - ist maßgebend für den Wasseranspruch und die Verarbeitbarkeit einer Betonmischung; unzweckmäßig zusammengesetzte
Korngemische bedingen größeren Verdichtungsaufwand und können
zu Schwierigkeiten bei Pumpbeton, Sichtbeton sowie wasserundurchlässigem Beton führen. Bei Kornaufbau mit unstetiger Sieblinie (Ausfallkörnung) ist stets eine Erstprüfung erforderlich.
2.2.3 Dauerhaftigkeit
Für nachhaltiges Bauen - also: langfristige Gebrauchstauglichkeit,
geringe Instandhaltung - sind Dauerhaftigkeitseigenschaften wie
Frostbeständigkeit, mechanische Härte, chemische Widerstandsfähigkeit der Gesteinskörnungen von entscheidender Bedeutung.
2.2.3.1 Frost- bzw. Frost-Tausalz-Widerstand
Für die Einstufung des Frostwiderstandes und des Frost-Tausalz-Widerstandes enthält die Norm als alternative Bewertungsmöglichkeiten
(Tabellen G10, G11) den Frost-Tau-Widerstand (Prüfung in Wasser) und
die Magnesiumsulfat-Widerstandsfähigkeit (Prüfung in Magnesiumsulfat-Lösung). Außerdem sind Erstprüfungen mit Taumitteln (meist 1%ige
Natriumchlorid-Lösung) und Frostwiderstandsprüfungen an Beton als
„Performance-Nachweis“ möglich. Als Entscheidungshilfe zur Auswahl
der Widerstandskategorie findet sich in der Norm eine Matrix G12, welche in Abhängigkeit von Klima und Umweltbedingungen die Widerstandskategorie angibt.
41
Ausgangsstoffe
Füller sind aus den Gesteinskörnungen hergestellte feinteilige Gesteinsmehle, deren nach DIN EN 933-10 bestimmte Kornzusammensetzung den Grenzwerten der Übersicht G9 entsprechen muss.
Tabelle G6: Kategorien für Höchstwerte des Frost-Tau-Widerstands
Frost-Tau-Widerstand
Kategorie
Masseverlust in Prozent1)
F
≤1
F1
≤2
F2
≤3
F4
>4
Fangegeben
keine Anforderung
FNR
1) In extremen Situationen von kaltem Wetter und/oder einer Sättigung mit Salz- oder
Taumittellösung kann es sinnvoller sein, Prüfungen unter Verwendung einer Salzlösung oder Urea, wie in EN 1367-1, 1999, Anhang B, beschrieben, durchzuführen.
Die Grenzwerte dieser Tabelle sind dann nicht anwendbar.
Tabelle G7: Kategorien für die Magnesiumsulfat-Widerstandsfähigkeit
Magnesiumsulfat-Wert
Masseverlust in Prozent
≤ 18
≤ 25
≤ 35
> 35
keine Anforderung
Kategorie
MS
MS18
MS25
MS35
MSangegeben
MSNR
Tabelle G8: Kategorien für die Frost-Tau-Beanspruchung in
Abhängigkeit von Klima und Art der Verwendung
Umweltbedingung
Klima
mediterran
atlantisch
kontinental1)
frostfrei oder
trocken
nicht gefordert
nicht gefordert
nicht gefordert
teilweise gesättigt,
kein Salz
nicht gefordert
F4 oder MS35
F2 oder MS25
gesättigt, kein Salz
nicht gefordert
F2 oder MS25
F1 oder MS18
Salz (Meerwasser
oder Straßendecken)
F4 oder MS35
F2 oder MS25
F1 oder MS18
Deckschichten
auf Flughäfen
F2 oder MS25
F1 oder MS18
F1 oder MS18
1) Die Kategorie „kontinental“ kann auch auf Island, Teile von Skandinavien und
Gebirgsregionen angewandt werden, wo erfahrungsgemäß im Winter raue Wetterbedingungen vorliegen.
42
Die mechanische Widerstandsfähigkeit hängt naturgemäß von Art und
Herkunft der Gesteinskörnung ab. In Tabelle G13 sind charakteristische
Rohdichten und Druckfestigkeiten der häufigsten in Gesteinskörnungen vorliegenden Minerale zusammengestellt.
Tabelle G9: Rohdichte und Druckfestigkeit verschiedener Gesteine
Rohdichte rRg
[kg/dm3]
Gesteinsart
Druckfestigkeit nach
DIN EN 1926 [N/mm2]
Quarzitisches Gestein
2,60 – 2,70
70 – 240
Kalkstein
2,65 – 2,85
90 – 190
Granit
2,60 – 2,65
160 – 240
Diorit, Gabbro
2,80 – 3,00
180 – 300
Diabas
2,75 – 2,95
160 – 240
Basalt
2,90 – 3,05
250 – 400
Hochofenschlacke
2,50 – 2,90
80 – 240
Als Referenzverfahren zur Bestimmung des Widerstands gegen Zertrümmerung dient das Los-Angeles-Verfahren (EN 1097-2), wobei in
Deutschland die alternativ mögliche Bestimmung des Schlagzertrümmerungswertes (EN 1097-2) ebenfalls weit verbreitet ist. Über die Festigkeitskategorien informieren die Übersichten G14 und G15.
Tabelle G10: Kategorien für Höchstwerte von
Los-Angeles-Koeffizienten
Los-Angeles-Koeffizient
≤ 15
≤ 20
≤ 25
≤ 30
≤ 35
≤ 40
≤ 50
> 50
keine Anforderung
Kategorie
LA
LA15
LA20
LA25
LA30
LA35
LA40
LA50
LAangegeben
LANR
43
Ausgangsstoffe
2.2.3.2 Mechanischer Widerstand
Tabelle G11: Kategorien für Höchstwerte des Widerstandes gegen
Schlagzertrümmerung
Schlagzertrümmerungswert
%
≤ 18
≤ 22
≤ 26
≤ 32
> 32
keine Anforderung
Kategorie
SZ
SZ18
SZ22
SZ26
SZ32
SZangegeben
SZNR
Weiterhin ist im Straßenbau der PSV-Wert (Polished stone value) für
die Griffigkeit von Fahrbahndecken ein wichtiger Kennwert. Tabelle G11
informiert über die festgelegten Kategorien.
2.2.3.3 Chemische Widerstandsfähigkeit
Tabelle G12: Kategorien für Mindestwerte des Widerstandes gegen
Polieren
Polierwert
≥ 68
≥ 62
≥ 56
≥ 50
≥ 44
Zwischenwerte und solche <44
keine Anforderung
44
Kategorie
PSV
PSV18
PSV22
PSV26
PSV32
PSV32
PSVangegeben
PSVNR
Alkalikieselsäurereaktion (AKR)
Wenn die Gesteinskörnungen Flinte, Kieselschiefer oder Opalsandstein
(Norddeutschland) enthalten oder aus Grauwacke, Quarzporphyr, Kies
des Oberrheins oder RC-Gesteinskörnung bestehen, kann die Alkalikieselsäurereaktion ablaufen. Dabei reagiert reaktives Siliciumdioxid
(aus den Gesteinspartikeln) mit Alkalihydroxiden (z.B. aus dem Zement
oder externen Quelle) in der Porenflüssigkeit zu quellfähigen Alkalisilikaten. Diese unter Volumenvergrößerung ablaufende Reaktion führt
zur Rissbildung im Betongefüge und kann letztlich eine starke Schädigung des Betons verursachen. AKR-Einstufungsregeln finden sich in
der jeweils gültigen DAfStb-Richtlinie: Vorbeugende Maßnahmen gegen schädigende Alkalireaktion im Beton (Alkalirichtlinie).
Grundsätzlich werden darin die Gesteinskörnungen drei Empfindlichkeitskategorien (E I – E III) zugeordnet. Das Einstufungsverfahren ist
schematisch in Abb. G17 und G18 dargestellt. Die sich aus der Einstufung ergebenden Maßnahmen für die Betonzusammensetzung sind
unter „Beton (Seite 107 – 109) näher dargestellt.
Die AKR-Einstufung für den Straßenbaubereich (Fahrbahndecken) wird
durch das „Allgemeine Rundschreiben Straßenbau 4/2013“ des Bundesminsteriums für Verkehr gesondert geregelt. Hier gibt es nur eine
Einstufung (WS grundgeprüft) für zulässige Gesteinskörnungen. Alternativ ist eine Betoneignungsprüfung (Performance-Prüfung, Beton
Seite 108 - 109) zulässig.
45
Ausgangsstoffe
Bei Betonen die mit Säuren (pH-Wert > 3,5) in Berührung kommen (z.B.
Kühltürme, Abwasseranlagen) darf die eingesetzte Gesteinskörnung
keine carbonathaltigen Bestandteile enthalten.
46
E I-O/-OF
E II-O/-OF
E III-O/-OF
Prüfung der Gesteinskörnung
nach Teil 2
Ja
Nein
E I-S
E III-S
EI
E III
Verzicht auf
Überwachung
Andere
Gesteinskörnung
Langjährige Anwendung ohne
Schaden durch AKR bzw. ohne begründeten Verdacht?
Prüfung der Gesteinskörnung
nach Teil 3
Nein
Gesteinskörnung der Art und
Gewinnung nach Teil 3
Ist Teil 2
anzuwenden?
Gesteinskörnung aus
Gewinnungsgebiet nach Teil 2
Abb. G5: Einstufungen der Gesteinskörnung nach Alkali-Richtlinie
(vereinfachte Darstellung)
Ausgangsstoffe
Abb. G6: Prüfungen nach Teil 3 der Alkali-Richtlinie einschließlich
Gutachterlösung
Petrografische und chemische Charakterisierung
Mörtelschnelltest: a) Referenzverfahren
b) Alternativverfahren
bestanden
nicht bestanden
Test der Gesteinskörnung Betonversuch 40° C Nebelkammer
60° C Betonversuch zur Sammlung von Erfahrungen
bestanden
nicht bestanden
Einstufung in E III-S
Einstufung in E I-S
eventuell
Test der konkreten Betonrezeptur
nach einem Performance-Prüfverfahren
2.3 DIN EN 13055-1: Leichte Gesteinskörnungen für
Beton und Mörtel
Diese Gesteinskörnungen werden ebenfalls durch ihren Kornaufbau definiert, wobei dem Gehalt an Feinanteilen (Tabelle G24) eine besondere Bedeutung zukommt. Weitere Kennwerte stellen Dichtemerkmale
(Schüttdichte, Kornrohdichte, wirksame Kornrohdichte, Trockenrohdichte), Wasseraufnahme, Kornfestigkeit, Raumbeständigkeit und
Frostbeständigkeit dar. Bei den chemischen Anforderungen sind stahlangreifende Stoffe, säurelösliches Sulfat, Gesamtschwefelgehalt sowie
erstarrungsverändernde Bestandteile zu nennen.
Tabelle G13: Anforderungen für Feinanteile
Gesteinskörnung
Maximaler Siebdurchgang durch das 0,063-mm-Sieb
Massenanteil in %
grobe
1,5
fein
3
Korngemisch
3
47
Wegen der Unterschiedlichkeit der einzelnen Produkte, findet sich in
dieser Norm für eine Reihe von Eigenschaften kein starres Anforderungsprofil. Vielmehr steht das „Performance-Konzept“ im Vordergrund, d.h., die erforderlichen Eigenschaften sind am Beton mit den
entsprechenden Gesteinskörnungen nachzuweisen.
2.4 DIN 4226-100: Rezyklierte Gesteinskörnungen
Bei dem Anwendungsbereich von DIN EN 12620 werden zwar „recycelte Gesteinskörnungen“ (unterschiedliche Schreibweisen in den beiden
Normen) mit aufgezählt. Da aber in dieser Norm keine ausreichenden
Bestimmungen enthalten sind, ist DIN 4226-100 als nationales Anwendungsdokument zusätzlich zu beachten.
Tabelle G14: Liefertypen rezyklierter Gesteinskörnungen
Bestandteile
Zusammensetzung
Massenanteil in Prozent
Typ 1
Typ 2
Typ 3
Beton und Gesteinskörnungen nach DIN 4226-1
ⱖ 90
ⱖ70
⬉ 20
Klinker, nicht porosierter Ziegel
⬉ 10
⬉ 30
ⱖ 80
ⱖ 80
⬉5
Kalksandstein
Andere mineralische Bestandteile 1)
⬉2
⬉3
⬉5
Asphalt
⬉1
⬉1
⬉1
⬉ 0,2
⬉ 0,5
⬉ 0,5
Fremdbestandteile 2)
Typ 4
⬉ 20
⬉1
1)
andere mineralische Bestandteile sind zum Beispiel: Porosierter Ziegel, Leichtbeton,
Porenbeton, haufwerksporiger Beton, Putz, Mörtel, poröse Schlacke, Bimsstein
2)
Fremdbestandteile sind zum Beispiel: Glas, Keramik, NE-Metallschlacke, Stückgips,
Gummi, Kunststoff, Metall, Holz, Pflanzenreste, Papier, sonstige Stoffe
48
Eigenschaft
Regelanforderung für Typ
1, 2, 3
Bezeichnung der Korngruppen
(Lieferkörnungen)
4
Grundsiebsatz plus
Ergänzungssiebsatz 1
Kornzusammensetzung
Grobe Gesteinskörnungen
mit D/d ≤ 2 oder D ≤ 11,2
Grobe Gesteinskörnungen
mit D/d > 2 und D > 11,2
Feine Gesteinskörnungen
Korngemische
GD60
GD85
GD90
Grenzabweichung nach DIN 4226-1:
2001-07, Tabelle 4
GD85
GD90
Kornform
SI55
Feinanteile
f10
f4
Widerstand gegen
Zertrümmerung
f16
f4
LANR oder SZNR
MDENR
Widerstand gegen Verschleiß
von groben Gesteinskörnungen
Widerstand gegen Polieren
PSVNR
Widerstand gegen Abrieb
AAVNR
Widerstand gegen Abrieb
durch Spike-Reifen
ANNR
Frostwiderstand
FNR
Frost-Tausalz-Widerstand
MSNR
Raumbeständigkeit
Keine Anforderung
Säurelösliches Chlorid
ACI0,04
ACI0,15
Säurelösliches Sulfat
AS0,8
Keine Anforderung
Im Unterschied zu den in Teil 1 und 2 definierten Gesteinskörnungen ist
für rezyklierte Produkte der Nachweis der Umweltverträglichkeit
notwendig.
49
Ausgangsstoffe
Tabelle G15: Regelanforderungen an rezyklierte Gesteinskörnungen
Tabelle G16: Kornrohdichte und Wasseraufnahme rezyklierter
Gesteinskörnungen
Kornrohdichte / Wasseraufnahme
Rezyklierte Gesteinskörnung
Typ 1
Minimale Kornrohdichte
kg/m3
Typ 3
Typ 4
1800
1500
± 150
Schwankungsbreite Kornrohdichte
kg/m3
Maximale Wasseraufnahme nach 10 min
Massenanteil in Prozent
Typ 2
2000
10
15
keine
Anforderung
20
keine
Anforderung
Es werden, wie aus Tabelle G16 ersichtlich, in Abhängigkeit von der
stofflichen Zusammensetzung vier Liefertypen, wovon jedoch nur Typ
1 und 2, für Beton gemäß DIN EN 206-1 verwendbar ist, unterschieden.
Allgemein müssen die Anforderungen von DIN EN 12620 erfüllt werden.
Zusätzliche Kriterien bestehen bei Kornrohdichte und Wasseraufnahme (Tabelle G26 ). Werden die Anforderungen an den Frostwiderstand
gemäß DIN EN 12620 nicht erfüllt, so kann der Eignungsnachweis über
Betonfrostversuche erbracht werden. In Tabelle G27 sind die Regelanforderungen an rezyklierte Gesteinskörnungen zusammengestellt.
2.5 Restbetongesteinskörnung
Restbetongesteinskörnung fällt bei der Aufbereitung von Restbeton
oder Restmörtel entsprechend der Richtlinie des DAfStb mit einer
Korngröße in der Regel größer als 0,25 mm an. Sie darf für Beton nach
DIN 1045-2 verwendet werden. Bei Beton mit besonderen Eigenschaften muss die Restbetongesteinskörnung alle gestellten Anforderungen
erfüllen. Die Verwendung ist auf Transportbetonwerke beschränkt, welche die ursprünglichen Ausgangsstoffe einsetzen.
50
Der Wasseranspruch von Gesteinskörnunggemischen wird für den Entwurf von Betonmischungen anhand von Kennzahlen, z.B. Körnungsziffer k, ermittelt.
Tabelle G17: Kornanteile, Körnungsziffern k der Sieblinien
nach DIN 1045-2 Anhang L
Sieblinie
A 32
B 32
C 32
U 32
A 16
B 16
C 16
U 16
A8
B8
C8
U8
0,25
2
8
15
2
3
8
18
3
5
11
21
5
Kornanteil (Siebdurchgang Di) in M.-% bei Siebgröße [mm]
0,5
1,0
2,0
4,0
8,0
16,0
5
8
14
23
38
62
18
28
37
47
62
80
29
42
53
65
77
89
5
8
30
30
30
30
7
12
21
36
60
100
20
32
42
56
76
100
34
49
62
74
88
100
7
12
30
30
30
100
13
21
36
61
100
27
42
57
74
100
39
57
71
85
100
18
30
30
30
100
31,5
100
100
100
100
Körnungsziffer k
5,48
4,20
3,30
5,65
4,61
3,66
2,75
4,88
3,64
2,89
2,27
3,87
D-Summe
352
480
570
375
439
534
625
412
536
611
673
513
Die Körnungsziffer k ist die Summe der in Prozent angegebenen Rückstände auf dem vollständigen Siebsatz mit 9 Sieben bis 63 mm (ohne
Sieb 0,125) geteilt durch 100:
k=
S Rückstände [M.-%]
100 %
Die D-Summe ist die Summe der Durchgänge durch die 9 Siebe.
D = S Durchgänge [M.-%]
Zwischen Körnungsziffer k und D-Summe besteht die Beziehung:
100 · k + D = 900
Aus Tabelle G18 lassen sich die Körnungsziffern k (k-Wert) der Sieblinien entnehmen, mit deren Hilfe man aus Tabelle G29 oder Abb. G7
den Wasseranspruch der Korngemische annähernd ermitteln kann.
Der aus den Kennzahlen für den Wasseranspruch errechnete Gesamtwasserbedarf einer Betonmischung ist jedoch stets durch Eignungsversuche zu überprüfen.
51
Ausgangsstoffe
2.6 Wasseranspruch
52
Körnungsziffer k
F3
F2
210±10
205±10
hoch
niedrig
3,64
190±15
185±15
hoch
niedrig
155±20
150±20
niedrig
F1
A8
Sieblinie
hoch
Wasseranspruch
der
Gesteinskörnung
Konsistenzklassen
2,89
220±10
225±10
200±15
205±15
170±20
175±20
B8
A16
2,27
235±10
250±10
215±15
230±15
185±20
4,61
175±10
190±10
155±15
170±15
120±20
200±20 140±20
C8
3,66
200±10
205±10
180±15
185±15
140±20
150±20
B16
2,75
225±10
235±10
205±15
215±15
175±20
185±20
C16
5,48
150±10
175±10
135±10
155±10
105±15
130±15
A32
4,20
185±10
195±10
165±15
175±15
130±20
140±20
B32
3,30
215±10
220±10
195±15
200±15
160±20
165±20
C32
6,15
140±10
160±10
125±10
145±10
95±15
120±15
A63
4,91
165±10
180±10
145±10
160±10
115±15
135±15
B63
3,72
190±10
200±10
175±15
180±15
135±20
140±20
C63
Tabelle G18: Abschätzung des Wasseranspruchs w [kg/m3] von Frischbeton für verschiedene Konsistenzklassen in Abhängigkeit von der Kornzusammensetzung
Körnungsziffer k [-]
Wasseranspruch w [kg/m3]
Beispiel 1: Ermittlung der Körnungsziffer k für Sieblinie B32
Körnungsziffer k =
1
420
= 4,20
· S Ri =
100
100
Ri = Siebrückstand = 100 – Di
Siebgröße [mm]
Siebrückstand
Ri [M.-%]
0,25
0,5
1
2
4
8
16
31,5
Summe
92
82
72
63
53
38
20
0
420
Analog sind die Körnungsziffern k für beliebige Sieblinien zu bestimmen.
53
Ausgangsstoffe
Abb. G7: Abhängigkeit zwischen Körnungsziffer k des Korngemisches
und Wasseranspruch w des Frischbetons
Beispiel 2: Ermittlung des Wasseranspruchs
Gegeben: Korngemisch mit Größtkorn 32 mm,
Körnungsziffer k = 3,80;
Konsistenz F3
(oberer Bereich der Eignungsprüfung)
Gesucht:
Wasseranspruch
Ergebnis: 197 l/m3 verdichteten Beton (siehe Pfeilweg
in Abb. G30) Die Interpolation in Tabelle G29
ergibt einen ähnlichen Wert. Der tatsächliche
Wassergehalt der Betonmischung ist bei der
Eignungsprüfung zu ermitteln.
Anmerkung: Bei ungünstig geformter Gesteinskörnung erhöht sich der
Wasseranspruch, bei verflüssigenden Zusätzen vermindert
er sich.
54
Zusatzstoffe
Betonzusatzstoffe werden dem Beton zugegeben, um Frisch- und
Festbetoneigenschaften zu beeinflussen. Aufgrund der größeren Zugabemengen sind sie bei der Stoffraumrechnung zu berücksichtigen.
Sie sind genormte oder bauaufsichtlich zugelassene Produkte, die
einem Konformitäts- oder Übereinstimmungsnachweis unterliegen.
Anorganische Betonzusatzstoffe sind mineralische, mehlfeine Stoffe geringer Partikelgröße wie
l inerte Gesteinsmehle (z.B. Kalkstein)
l puzzolanische/latent hydraulische Stoffe
(z.B. Trass, Flugasche, Silikastaub)
Organische Betonzusatzstoffe sind Kunststoff-Dispersionen, d.h.
Systeme von fein verteilten Kunststoffpartikeln in Wasser zur Herstellung
kunststoffmodifizierter Zementbetone wie
l PCC (Polymer-Cement-Concrete)
l ECC (Epoxy-Cement-Concrete)
Pigmente sind anorganische (z.B. Metalloxide) oder organische (z.B.
Ruß), mehlfeine Zusätze zur dauerhaften Farbgebung des Betons.
Fasern können aus unterschiedlichen Stoffen unterschiedlicher Form
und Größe hergestellt werden, um die Verankerung und die Übernahme
von Kräften im Zementstein beanspruchungsgerecht vorzunehmen.
l Stahlfasern
l Glasfasern
l Kunststofffasern
l Kohlenstofffasern
Für alle Betonzusatzstoffe gilt der Grundsatz, dass sie niemals
ohne Erstprüfung im Beton verwendet werden dürfen!
Im Folgenden werden nur die nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 im
Beton einsetzbaren Stoffe behandelt.
55
Ausgangsstoffe
3
3.1
Betonzusatzstoffe nach DIN 1045-2
Es werden 2 Grundtypen von Zusatzstoffen unterschieden:
Typ I
nahezu inaktive (inerte) Zusatzstoffe, z.B.
l Gesteinsmehle nach DIN EN 12620, Pigmente nach DIN EN
12878 oder Zusatzstoffe mit Allgemeiner bauaufsichtlicher
Zulassung oder Europäischer Technischer Zulassung
Typ II
puzzolanische oder latent hydraulische Zusatzstoffe, z.B.
l Flugasche nach DIN EN 450, Trass nach DIN 51043, Silicastaub nach DIN EN 13263-1 sowie Hüttensandmehl nach DIN
EN 15167 (Die Anwendung von Hüttensandmehl als Betonzusatzstoff ist nur über eine allgemeine bauauafsichtliche Zulassung möglich und wird daher im weiteren nicht behandelt.)
Beispiele für die Verwendung von Zusatzstoffen zur Beeinflussung/
Verbesserung von Verarbeitungseigenschaften:
l Selbstverdichtender Beton
l Bohrpfahlbeton
l Unterwasserbeton
l Beton mit verminderter Wärmeentwicklung
Beispiele für die Verwendung von Zusatzstoffen zur Beeinflussung der
Nutzungseigenschaften:
l Hochfester Beton
l Beton mit erhöhtem Widerstand gegen chemischen Angriff
l Sichtbeton
Tabelle 10: Gebräuchliche Zusatzstoffe
Zusatzstoff
(Zusatzstofftyp)
Flugasche (Typ II)
Silikastaub bzw.
-suspension (Typ II)
Trass (Typ II)
Hüttensandmehl
(Typ II)
Kalkstein- bzw.
Quarzmehl (Typ I)
Pigmente (Typ I)
56
Funktion
Latent hydraulich, Verbesserung
Kornabstufung & Fließverhalten
Latent hydraulisch, Erhöhung
Druckfestigkeit und Gefügedichte
Latent hydraulich aktiv, Verbesserung
Latent hydraulich, Verbesserung
Verbesserung Kornabstufung &
Fließverhalten
Farbgebung (Verwendung heller
Zemente wird empfohlen.)
Regelwerk
DIN EN 450-1
DIN EN 13263
DIN 51043
DIN EN 15167-1
DIN EN 12620-1
DIN EN 12878
3.1.2 Pigmente
Farbpigmente nach DIN EN 12878 dürfen als Zusatzstoff (Typ I) verwendet werden, wenn der Nachweis der ordnungsgemäßen Herstellung
und Verarbeitung erbracht ist.
Farbpigmente sind in der Regel mineralischen Ursprungs und
müssen zur dauerhaften Farbwirksamkeit lichtecht, wasserfest und
alkalibeständig sein. Sie haben eine spezifische Oberfläche von ca.
5 – 20 m2/g bei einer Dichte von 4 – 5 kg/m3.
3.1.3 Trass
Der Baustoff Trass (gemahlener vulkanischer Tuffstein) ist genormt
nach DIN 51043. Trass gehört zu den vulkanischen Gläsern und besteht
überwiegend aus Kieselsäure, Tonerde sowie chemisch und physikalisch gebundenem Wasser.
Trass ist ein natürliches Puzzolan (Typ II), d.h. er erhärtet in Gegenwart
von Wasser mit dem bei der Zementhydratation entstehenden gelösten
Calciumhydroxid unter Bildung von beständigen Verbindungen. Wird er
dem Beton zugesetzt, bewirkt er eine höhere Dichtigkeit und durch teilweise Bindung von Kalkprodukten eine verminderte Neigung zu Kalkausblühungen.
Trass darf nicht auf den Wasserzementwert angerechnet werden.
3.1.4 Steinkohlenflugasche (SFA)
Flugaschen fallen als Nebenprodukt bei der Stromerzeugung in Kohlekraftwerken an. Die feinkörnigen Verbrennungsrückstände des Kohlenstaubes werden im Kraftwerk mit Hilfe von Elektrofiltern dem
Rauchgas entzogen (Filterstäube).
Die Zusammensetzung der Flugaschen wird durch Art und Herkunft der
Kohle sowie die Verbrennungsbedingungen beeinflusst. Sie enthalten
im Wesentlichen in variablen Mengen Siliziumdioxid (SiO2), Aluminiumoxid (Al2O3), Eisen-III-Oxid (Fe2O3) und Calciumoxid (CaO). Infolge hoher
57
Ausgangsstoffe
3.1.1 Gesteinsmehl
Gesteinsmehle nach DIN EN 12620 sind inerte Materialien (Typ I), die
keinerlei hydraulische oder puzzolanische Eigenschaften aufweisen
und nur der Verbesserung der Sieblinie und damit der Verarbeitbarkeit
des Betons dienen. Je größer die Feinheit, desto besser ist im allgemeinen die Füllerwirkung.
Verbrennungstemperaturen besteht Flugasche hauptsächlich aus glasigen, annähernd kugelförmigen Partikeln, die die Kornverteilung und
die Verarbeitbarkeit von Beton begünstigen können.
Da diese feinen mineralischen Stäube mit einer spezifischen
Oberfläche von 2000 – 8000 cm2/g puzzolanische Eigenschaften
(Typ II) besitzen, d.h. mit Wasser und Zement beständige, wasserunlösliche Verbindungen bilden, tragen sie zur Gefügebildung des Betons
und Dichtigkeit des Gefüges bei.
Als Betonzusatzstoff nach DIN 1045-2 dürfen nur solche Flugaschen
verwendet werden, die
l DIN EN 450 „Flugasche für Beton“ entsprechen
l oder eine bauaufsichtliche Zulassung des Deutschen Instituts
für Bautechnik (DIBt) besitzen und deren Herstellung überwacht
wird.
Die Tabelle S1 enthält u.a. stoffliche Anforderungen, die die Flugaschen
nach DIN EN 450 erfüllen müssen.
Tabelle S2: Auswahl stofflicher Anforderungen an Steinkohlenflugasche nach DIN EN 450 zur Verwendung für Beton nach
DIN 1045-2
Eigenschaften
Maßeinheit Anforderung
Grenzwert für Hauptfehler
max. Glühverlust
M.-%
5,0
7,0
max. Chlorid (Cl)
M.-%
0,10
0,11
3,5
max. Schwefeltrioxid (SO3)
M.-%
3,0
max. freies Calciumoxid 1)
M.-%
2,5
1,1
max. Feinheit (0,045 mm)
M.-%
40,0
45
max. Abweichung von der Feinheit
M.-%
10,0
15
%
75
85
70
80
mm
10
11
kg/m3
± 200
min. Aktivitätsindex 28 Tage
90 Tage
max. Raumbeständigkeit
1)
Abweichung mittlere Kornrohdichte
1)
überschreitet der Gehalt an freiem Calciumoxid 1,0 M.-%, liegt aber unter 2,5 M.-%,
ist die Raumbeständigkeit nachzuweisen
58
Regeln zur Anrechenbarkeit von Flugaschen hinsichtlich Zementgehalt
und Wasser-Zement-Wert sind in Tabelle B15 in Kapitel II, Abschnitt 5.1.4
dargelegt.
Der Einsatz von Flugasche kann zu einer Verbesserung des Widerstands
von Beton gegen Sulfatangriff führen. Deshalb darf, bei einem Sulfatgehalt des angreifenden Wassers bis maximal 1500 mg/l, zur Herstellung
von Beton mit hohem Sulfatwiderstand nach DIN 1045-2 anstelle von HSZement nach DIN 1164-10 auch eine Kombination aus Zement und Flugasche verwendet werden. (s. Tabelle B16 in Kapitel II, Abschnitt 5.1.4.)
Nach Alkali-Richtlinie des DAfStb ist bei der Anwendung von Flugasche
in Beton mit Gesteinskörnungen der Alkaliempfindlichkeitsklassen
E II-O, E II-OF, E III-OF oder E III-S in den Feuchtigkeitsklassen WF oder
WA der Gesamtgehalt an Alkalien auf Anfrage des Verwenders anzugeben. Der Beitrag von Flugaschen nach DIN EN 450-1 zum wirksamen
Alkaligehalt darf laut Alkali-Richtlinie vernachlässigt werden.
3.1.5 Silicastaub (SF)
Silicastaub (Microsilica, silica fume) ist ein sehr feinkörniger, mineralischer Stoff, der bei der Gewinnung von Silicium und Silicium-Legierungen in elektrischen Lichtbogenöfen in der Abgasreinigung anfällt und aus
hauptsächlich kugeligen Teilchen von amorphem Siliciumdioxid SiO2 (80
– 98 %) mit einer spezifischen Oberfläche von ca. 18 - 25 m2/g und einer
durchschnittlichen Partikelgröße von 0,1 – 0,2 mm besteht.
Silicastaub ist ein sehr reaktives Puzzolan (Typ II) und wirksamer Füller,
der im Beton zum Erzielen besonderer Eigenschaften, wie hohe
Dichtigkeit und Festigkeit, eingesetzt wird. Er hat einen hohen Wasseranspruch und erfordert daher üblicherweise eine hohe FließmittelDosierung. Beton mit Silicastaub weist ein sehr gutes Zusammenhaltevermögen auf und neigt zum „Kleben“. Regeln zur Anrechenbarkeit von Silicastaub hinsichtlich Zementgehalt und WasserZement-Wert sind in Tabelle B15 in Kapitel II, Abschnitt 5.1.4. dargelegt.
59
Ausgangsstoffe
Die Richtwerte für die Begrenzung des Mehlkorngehalts sind auch bei
der Verwendung von Flugasche zu beachten (siehe Kapitel II, Abschnitt
5.3.2, Tabellen B19 und B20). Bei Sichtbeton sollten die Helligkeitsunterschiede der Flugasche berücksichtigt werden.
Silicastaub wird pulverförmig oder als wässrige Suspension (i.d.R.
Gewichtsverhältnis 1:1) geliefert. Die übliche Dosierung für Beton liegt
bei 3 - 7 M.-% vom Zement, für Spritzbeton zur Vermeidung von Rückprall auch bis ca. 10 M.-%. Als Richtwerte für die Dichte eines Silicastaubes gelten ca. 2,2 kg/dm3 und für die entsprechende Suspension ca.
1,4 kg/dm3, die Schüttdichte des Pulvers beträgt ca. 0,3 bis 0,6 kg/dm3.
Anforderungen an Silicastaub nach DIN EN 13263-1 sind Tabelle S2 zu
entnehmen.
Tabelle S3: Ausgewählte Anforderungen an Silicastaub nach
DIN EN 13263 zur Verwendung für Beton nach DIN 1045-2
Eigenschaften
Maßeinheit
Anforderung
m2/g
≥ 15
≤ 35
max. Glühverlust
M.-%
4,0
max. Sulfat (SO3)
M.-%
2,0
max. Chlorid (Cl-) 1)
M.-%
0,3
max. freies Calciumoxid
M.-%
1,0
Spezifische Oberfläche
1)
bei Anteil > 0,10 M.-% oberen Grenzwert deklarieren
3.1.6 Überwachung und Kennzeichnung
Alle Betonzusatzstoffe unterliegen hinsichtlich ihrer anforderungsgemäßen Qualität einer werkseigenen Produktionskontrolle durch den
Hersteller und einer Fremdüberwachung durch eine anerkannte Prüfstelle.
Zusatzstofflieferungen müssen eindeutig gekennzeichnet sein: Art,
Herstellwerk, Lieferdatum, Kennzeichen des Lieferfahrzeugs, fremdüberwachende Stelle; bei Flugaschen zusätzlich Typ und KraftwerksBlock sowie die Angabe „Flugasche nach DIN EN 450“.
60
Betonzusatzmittel
4.1
Definition und Zulassung
Betonzusatzmittel sind Stoffe, die dem Beton während des
Mischens in geringen Mengen (bezogen auf den Zementgehalt) in
flüssiger oder pulverförmiger Form zugegeben werden und die
Frisch- und Festbetoneigenschaften des Betons durch chemische
und/oder physikalische Wirkung maßgeblich beeinflussen.
Betonzusatzmittel werden in verschiedene Wirkungsgruppen unterteilt (siehe Tabelle M1).
Tabelle M1: Wirkungsgruppen der Betonzusatzmittel und ihre
Kennzeichnung
Wirkungsgruppe1)
Kurzzeichen
CE-Kennzeichnung/
Zulassung
Betonverflüssiger
BV
CE
Fließmittel
FM
CE
Fließmittel/Verzögerer
(Kombinationsprodukt)
FM
CE
Luftporenbildner
LP
CE
Verzögerer 2)
VZ
CE
Erhärtungsbeschleuniger
BE
CE
Erstarrungsbeschleuniger
BE
CE
Erstarrungsbeschleuniger
für Spritzbeton
SBE
CE
Zusatzmittel für Einpressmörtel
EH
CE
Stabilisierer
ST
CE
Sedimentationsreduzierer
SR
CE
Dichtungsmittel
DM
CE
Chromatreduzierer
CR
Zulassung
Recyclinghilfen
RH
Zulassung
Schaumbildner
SB
Zulassung
1)
2)
Weitere Arten ohne Kurzzeichen und Farbkennzeichen über Zulassung
Bei einer um mindestens 3 Stunden verlängerten Verarbeitbarkeitszeit Richtlinie
Verzögerter Beton beachten.
Quelle: Beton - Herstellung nach Norm, 19. Auflage 2012
61
Ausgangsstoffe
4
Für Beton nach DIN 1045 dürfen nur Zusatzmittel nach DIN EN 934-2
oder mit einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung vom Deutschen Institut für Bautechnik, Berlin und unter den in der Zulassung angegebenen Bedingungen verwendet werden.
Betonzusatzmittel unterliegen bei der Herstellung einer werkseigenen
Produktionskontrolle mit Konformitätsprüfung. Neben Gleichmäßigkeit und Wirksamkeit werden dabei auch die Unschädlichkeit der Mittel gegenüber Beton und Bewehrung überprüft.
4.2 Anwendung
Vor dem Einsatz von Betonzusatzmitteln ist grundsätzlich eine Erstprüfung unter praxisnahen Bedingungen durchzuführen, um festzustellen, ob die gewünschten Betoneigenschaften auch zielsicher erreicht werden. Denn die Wirkung dieser Mittel hängt neben der Zugabemenge auch von der Temperatur, der Betonzusammensetzung sowie
der Art und den Eigenschaften der verwendeten Ausgangsstoffe ab.
Außer ihrer Hauptwirkung können Betonzusatzmittel auch (z.T. unerwünschte) Nebenwirkungen haben.
Bei dem Einsatz von mehreren Betonzusatzmitteln ist vorher die
Verträglichkeit in einer Erstprüfung zu untersuchen.
Tabelle M2: Grenzwerte für Zugabemengen von Zusatzmitteln
(nach DIN 1045-2)
Anwendungsbereich1)
Zugabemengen in ml/kg Zement bzw.
g/kg Zement bei pulverförmgen Zusatzmitteln
eines Mittels
Höchstzugabe 2)
mehrerer Mittel
Beton, Stahlbeton
50 g/kg
60 g/kg
Hochfester Beton
70 g/kg bzw. ml/kg 3)
80 g/kg bzw. ml/kg
1)
2)
3)
bei Beton mit alkaliempfindlicher Gesteinskörnung Alkalirichtlinie beachten
maßgebend sind die Angaben des Zusatzmittelherstellers bzw. Zulassungsbescheids
> 5% nur mit Nachweis der Verwendbarkeit durch eine allgemeine bauaufsichtliche
Zulassung
62
4.3.1 Betonverflüssiger (BV)
Betonverflüssiger vermindern den Wasseranspruch und/oder verbessern die Verarbeitbarkeit des Betons.
Wirkung im Beton:
- Verbesserung von Betonoberflächen
- Verringerung des Wasseranspruches
- Verbesserung der Pumpbarkeit
- Erleichterung beim Verdichten
- optimale Plastifizierung
- Erhöhung der Dauerhaftigkeit
- optimierter Bindemitteleinsatz
Neben Standard-Betonverflüssigern gibt es auch Betonverflüssiger mit
gezielten Zusatzwirkungen, wie z.B. mit lufteinführender oder stabilisierender Wirkung. Außerdem gibt es Verflüssiger für spezielle
Anwendungen, wie z.B. Betone für die Herstellung von Betonwaren
(Betone mit erdfeuchter Konsistenz).
Konsistenz
Abb. M1:
Prinzipielle Wirkung von
Betonverflüssigern
ohne BV
Verarbeitungszeitraum t
63
Ausgangsstoffe
4.3 Wirkungsgruppen
4.3.2 Fließmittel (FM)
Fließmittel bewirken eine starke Verflüssigung des Betons und
verbessern die Verarbeitbarkeit. Sie dienen überwiegend zur
Herstellung der Konsistenzen F4 bis F6.
Wirkung im Beton:
- Verbesserung der Verarbeitbarkeit bei gleichem Wassergehalt
- Verminderung des Konsistenzrückgangs
- Konsistenzkorrekturen (Erhöhung) unmittelbar vor dem Einbau
- Herstellung von Fließbeton
Zeitpunkt der Zugabe des Fließmittels :
- sofortige Zugabe (Fertigteilwerk) = Zugabe des Fließmittels
beim Mischen der Ausgangsstoffe
- nachträgliche Zugabe = Zugabe des Fließmittels auf der
Baustelle oder am Einbauort
- Nachdosierung = Erneute Zugabe
Fließmittel werden in
der Regel höher dosiert
als Betonverflüssiger und
dürfen auf der Baustelle
zugegeben werden.
Daher verwendet man sie
überwiegend bei der Herstellung von Fließbeton.
Rohstoffe bei der Herstellung von Betonverflüssigern und Fließmitteln:
-
64
Abb. M2:
Prinzipielle Wirkung von Fließmitteln
Ligninsulfonate (LSF)
Naphthalinsulfonate (NSF)
Melaminsulfonate (MSF)
Polycarboxylatether (PCE)
- Die oberflächennahe Hydratation wird behindert, so dass mehr
Wasser zur Verflüssigung genutzt werden kann.
- Die Oberflächenspannung des Wassers wird herabgesetzt.
- Die Dispergierung der Zementteilchen wird verbessert. Betonverflüssiger und Fließmittel sind anionenaktive Stoffe, die an der Oberfläche der Zementteilchen angelagert werden und die Teilchen
gleichsinnig aufladen, so dass sie sich gegenseitig abstoßen (DBV
Jahresbericht 1992).
-
Bei den Polycarboxylatethern spricht man von der sogenannten
sterischen Hinderung. Die Moleküle dieser Wirkstoffbasen bilden negativ geladene Hauptketten und neutral geladene Seitenketten. Die Hauptketten neutralisieren die Oberflächenladung
der Zementteilchen. Die Seitenketten strecken sich in den Raum
hinaus und verhindern so eine Annäherung der Zementteilchen.
Die verflüssigende Wirkung dieser Mittel ist so hoch, dass sie
auch zur Herstellung von LVB/SVB eingesetzt werden können.
65
Ausgangsstoffe
Die verflüssigende Wirkung von Betonverflüssigern und Fließmitteln
beruht auf verschiedenen Mechanismen:
Abb. M3: Charakterisierung der verschiedenen Wirkstoffgruppen
Polycarboxylatether / Ligninsulfonat /
(PCE)
(LSF)
Naphthalinsulfonat / Melaminsulfonat
(NSF)
(MSF)
1. Verflüssigungsleistung
Typische Wirkung bei gleichem Aktivgehalt und gleicher Dosierung
des Wirkstoffs
PCE
LSF
NSF
MSF
0
2
4
6
8
10
2. Konsistenzstabilität
des Wirkstoffs
PCE
LSF
NSF
MSF
0
66
2
4
6
8
10
des Wirkstoffs
PCE
LSF
NSF
MSF
0
2
4
6
8
10
4. Frühfestigkeitsentwicklung
des Wirkstoffs
PCE
LSF
NSF
MSF
0
2
4
6
8
10
Da einige Wirkstoffbasen Luft in den Beton einführen, werden ihnen
teilweise Entschäumer zugesetzt. So wird ein unkontrollierter Lufteintrag verhindert und negative Auswirkungen auf die Festigkeit des Betons vermieden.
67
Ausgangsstoffe
3. Verzögerungszeit
4.3.3
Luftporenbildner (LP)
Luftporenbildner erzeugen gleichmäßig verteilte künstliche Mikroluftporen im Frischbeton. Diese Poren bleiben auch nach dem Mischvorgang stabil.
Wirkung im Beton:
- Erhöhung des Frost- und Frost-Tausalz-Widerstandes
- Reduzierung der kapillaren Saugfähigkeit durch Unterbrechung
von Kapillarporen
- Verbesserung der Verarbeitbarkeit
- geringere Neigung zum Bluten
- Verbesserung des Kohäsionsvermögens des Frischbetons
- Kombination mit BV und FM möglich
Luftporengehalt in Vol.-%
Um den Luftporenbildner vollständig mit ausgewählten Wirkstoffen
aufzuschließen, muß die Mischzeit der Luftporenbildung angeglichen
werden. Es ist darauf zu achten, dass die weitere Verarbeitung des Betons wie das Pumpen und Verdichten, sowohl Luftblasen erzeugen als
auch zerstören kann. Außerdem ist die Wirkung von LP-Mitteln stark
temperaturabhängig.
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Angestrebter LP-Gehalt
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Mischzeit / min
Abb. M4: Luftporenentwicklung in Abhängigkeit von der Mischzeit
(Quelle: Deutsche Bauchemie – Herstellen von Luftporenbeton)
Hauptsächlich eingesetzte Rohstoffe:
- Tenside
- Harzseifen
68
4.3.4 Verzögerer (VZ)
Verzögerer wirken gezielt auf den Hydratationsprozeß des Zementes ein.
Wirkung im Beton:
- deutlich späteres Erstarren des Betons
- Verlängerung der Verarbeitbarkeitszeit
- Verringerung der Hydratationswärmerate
- Erhöhung der Endfestigkeit
Transportzeit
Verarbeitbarkeitszeit
Erstarrungszeit
Beton
ohne VZ
Liegezeit
Erstarrungsende
Entladung
Erstarrungsbeginn
Herstellen
Oberfläche
mattfeucht
Beton
mit VZ
Transportzeit
Verarbeitbarkeitszeit
Erstarrungszeit
Liegezeit
Verzögerungszeit
Abb. M5: Begriffe bei verzögertem Beton (Quelle: Deutscher Ausschuss für Stahlbeton –
Richtlinie für Beton mit verlängerter Verarbeitbarkeitszeit)
69
Ausgangsstoffe
LP-Bildner umhüllen die beim Mischen entstehenden Luftblasen und
verhindern so, dass sich mehrere Luftblasen zu einer großen zusammenschließen. Die so entstehenden kleinen Luftblasen sind wesentlich
stabiler und gleichmäßiger verteilt. Da LP-Bildner aus einem hydrophoben (wassermeidenden) und einem hydrophilen (wasserliebenden)
Teil bestehen, reichert sich der hydrophobe Teil am Rand der Luftpore
an, während sich der hydrophile Teil fest in der Zementsteinmatrix verankert und die Pore so im Frischbeton verbleibt.
Für Betone mit einer Verzögerungszeit von > 3h ist die DAfStb-Richtlinie „Beton mit verlängerter Verarbeitbarkeitszeit“ zu beachten.
- Phosphate
- Saccharosen
Die Prozesse die zum Ansteifen, Erstarren und Erhärten des Betons
führen, sind sehr komplex und immer noch Gegenstand der Forschung.
Abhängig vom Wirkstoff werden verschiedene Wirkungsmechanismen
genannt:
- Behindern des Kristallwachstums
- Blockieren der reaktiven Klinkerphasen durch den Verzögerer
- Blockieren der reaktiven Klinkerphasen durch die Niederschläge von Reaktionsprodukten aus Verzögerer, Zement und Wasser
- Bilden schwer löslicher Salze
4.3.5 Beschleuniger (BE) und Spritzbetonbeschleuniger (SBE)
Beschleuniger bewirken ein deutlich früheres Erstarren und/oder
Erhärten des Betons.
Während bei Erstarrungsbeschleunigern die beschleunigende Wirkung
ziemlich früh einsetzt, wirkt ein Erhärtungsbeschleuniger in der Regel
erst nach Abschluss der Erstarrung.
Bei Spritzbetonbeschleunigern setzt die beschleunigende Wirkung sofort nach Zugabe des Zusatzmittels ein.
Wirkung im Beton:
- höhere Frühfestigkeiten
- kürzere Ausschalzeiten
- geringerer Wasseranspruch
- u.U. Reduzierung der Endfestigkeit
70
- Aluminiumsulfat
- Silikate
4.3.6 Stabilisierer (ST)
Stabilisierer verhindern das Absondern von Zugabewasser (Bluten)
bzw. eine Sedimentation oder Entmischung des Frischbetons. Sie erhöhen das Zusammenhaltevermögen des Betons.
Wirkung im Beton:
- besseres Wasserbindevermögen
- Verringerung der Entmischungsneigung
- bessere Verarbeitbarkeit
- besseres Kohäsionsvermögen
- höhere Luftporenstabilität
Stabilisierer werden überwiegend bei sehr flüssigen Betonen
(z.B. SVB) oder Betonen mit leichter Gesteinskörnung eingesetzt. Bei
Porenleichtbeton mit niedrigen Rohdichten wird das Porensystem
stabilisiert.
- Celluloseether
- Polysaccharide
- Polycarboxylatether
Aufgrund ihres hohen Wasserbindevermögens wirken Stabilisierer
homogenisierend und gerüstbildend auf das ganze System.
71
Ausgangsstoffe
Der Einsatz von Beschleunigern empfiehlt sich überall dort, wo eine
schnell nutzbare Festigkeit des Betons gefordert wird. So z.B. für Spritzbeton beim Ingenieurbau oder bei niedrigen Außentemperaturen.
4.3.7 Chromatreduzierer (CR)
Chromatreduzierer bewirken beim Anmachen mit Wasser eine
Reduktion des wasserlöslichen Chromates aus dem Zement.
Wirkung:
- Reduzierung von Chrom-VI auf Chrom-III
- dadurch Vorbeugung allergischer Hautreaktionen
Auch bei der Verwendung von chromatreduzierten Baustoffen müssen
aus Sicherheitsgründen nitrilgetränkte Handschuhe benutzt werden.
- zweiwertige Eisen- oder Zinnverbindungen
4.3.8 Einpresshilfen (EH)
Einpresshilfen werden zur Herstellung von Einpressmörtel für
Spannbeton gemäß DIN EN 447 sowie für Quellmörtel und Quellbeton zum Verpressen und Ausfüllen von Hohlräumen eingesetzt.
Wirkung im Mörtel:
- Verbesserung der Fließfähigkeit
- Verminderung des Wasseranspruches
- Erzeugen einer leichten Quellwirkung
- Aluminiumpulver / Ligninsulfonate
4.3.9 Schaumbildner (SB)
Schaumbildner sind lufteinbringende Zusatzmittel für die Herstellung von Mauermörtel, Leichtmauermörtel, Porenleichtbeton, Schaumbeton bzw. Beton mit porosiertem Zementstein.
Wirkung im Mörtel oder Beton:
- Bildung eines stabilen Schaumes
- zielsichere Einführung der gewünschten stabilen Luftmenge
- sehr hohe Volumenstabilität bei allen Porenleichtbetonklassen
72
Schaumbildner werden i.d.R. mit Hilfe eines Schaumgerätes zu einem
sehr feinen und stabilen Schaum aufgeschäumt. Sie können aber auch
genau wie ein LP-Bildner direkt zugegeben werden.
4.3.10 Dichtungsmittel (DM)
Dichtungsmittel werden in Betonen eingesetzt, die gegen aufsteigende Feuchtigkeit oder herabfließendes Wasser geschützt werden
sollen. Für Betone mit hohem Wassereindringwiderstand (WU-Betone)
sind dennoch die betontechnologischen Anforderungen nach DIN EN
206-1 (Expositionsklasse XC4) einzuhalten.
Wirkung:
- Verminderung der kapillaren Wasseraufnahme des Betons
- Erzeugung von hydrophoben (wasserabweisenden)
Eigenschaften
4.3.11 Recyclinghilfen (RH)
Recyclinghilfen sind zur Innenreinigung von Fahrmischertrommeln
gedacht.
Wirkung:
- Verzögern der Hydratation des im Waschwasser enthaltenen
Zementes
- Verhindern von Anbackungen
- Waschwasser kann als Anmachwasser wiederverwendet werden
73
Ausgangsstoffe
- Tenside
- Eiweißabbauprodukte
4.4 Norm DIN EN 934
Die Normung von Beton- und Mörtelzusatzmitteln sowie Einpressmörtel erfolgt in der Normenreihe EN 934 T1 - T6 in Verbindung mit
der DIN 1045-2. Für die Wirkungsgruppen CR, RH und SB gelten weiter die Zulassungs- und Überwachungsgrundsätze des Deutschen Instituts für Bautechnik.
Für Zusatzmittel, die in unüblichen Konsistenzbereichen (z.B. erdfeuchten Betonen) eingesetzt werden, gilt diese Norm nicht.
Ebenso enthält sie keine Angaben zur praktischen Anwendung der
Zusatzmittel im Beton.
4.5 Richtiger Umgang mit Betonzusatzmitteln
Betonzusatzmittel sind ein leistungsfähiger Bestandteil einer Betonrezeptur. Viele Betoneigenschaften lassen sich zielgerichtet nur mit ihrer Hilfe erreichen.
Um ihre Leistungsfähigkeit zu erhalten und voll auszuschöpfen, sollten
unbedingt die Herstellerhinweise berücksichtigt werden.
Zusatzmittel sind bei der Lagerung vor starker Sonneneinstrahlung,
Frost und Verunreinigungen zu schützen. Lagertanks sind jährlich und
bei Produktwechsel zu reinigen. Pulverförmige Zusatzmittel müssen
trocken gelagert werden. Bei Chromatreduzierern muß eine luftdichte Lagerung gewährleistet sein. Die Sicherheitsdatenblätter geben
Auskunft, ob besondere Sicherheitsvorkehrungen bei der Lagerung getroffen werden müssen.
Beton- und Mörtelzusatzmittel enthalten in der Regel einige Hilfsstoffe und Additive. So schützen Konservierungsmittel vor einem biologischen Befall und gewährleisten Haltbarkeit und Lagerstabilität.
Trotzdem sind Zusatzmittel nicht unbegrenzt haltbar. Nach längerer
Lagerung müssen sie ggf. aufgerührt werden.
Um verschiedene Betoneigenschaften zu beeinflussen kann auch eine
Kombination von mehreren Zusatzmitteln eingesetzt werden. Wirksamkeit und Verträglichkeit dieser Kombinationen ist in jedem Fall in
74
Die Dosierung erfolgt über geeignete Dosiereinrichtungen. Die maximal zulässigen Dosiermengen können dem technischen Merkblatt
oder der bauaufsichtlichen Zulassung entnommen werden.
Flüssige Zusatzmittel sollten erst nach der Wasserzugabe zugegeben
werden, da eine zu frühe Zugabe die Wirksamkeit verringern kann.
Auch die Mischzeiten müssen ggf. angepaßt werden.
Das Gebinde muss bei der Anlieferung mit folgenden Angaben
gekennzeichnet sein:
- Bezeichnung des Zusatzmittels
- Hersteller (Name, Anschrift)
- Chargennummer
- Lagerungsanforderungen und Verfallsdatum
- Angaben über den Gebrauch und erforderliche
Sicherheitsmaßnahmen, z.B. reizend
- empfohlener Dosierbereich
- Kennnummer der notifizierten Stelle
- Jahreszahl, in der die Kennzeichnung angebracht wurde
- Nummer des EG-Zertifikates
- Anhang und Nummer der Europäischen Norm (z.B. EN 934-2)
- Produktbeschreibung (Wirkungsgruppe)
- max. Alkaligehalt in M.-%
- max. Chloridgehalt in M.-%
- Korrosionsverhalten
75
Ausgangsstoffe
der Erstprüfung zu untersuchen. Über sinnvolle Kombinationen kann
der Hersteller Auskunft geben.
Beispiel für eine Gebindekennzeichnung:
Zusammenfassung:
Betonzusatzmittel optimieren die Verarbeitungs- und Belastungsfähigkeit des Betons. Dank ihrer Hilfe ist dieser ein hochinnovativer Baustoff mit unerreichter Dauerhaftigkeit. Zusatzmittel sind die
Betoneinsatzstoffe mit der größten stofflichen Gleichmäßigkeit und somit höchsten Zuverlässigkeit im Beton.
Wichtig hierfür ist die stets richtige Lagerung und Dosierung.
Daher:
· Zusatzmittel stets in geschlossenen Behältern und Tanks lagern!
· Raumtemperatur nicht unter +5 °C und über +25 °C halten!
· Jährliche Tankreinigung durchführen!
· Individuelle Hinweise des Herstellers beachten!
76
Zugabewasser
Für Beton nach DIN EN 206-1 bzw. DIN 1045-2 muß das Zugabewasser
den Anforderungen gem. DIN EN 1008 entsprechen. In dieser Norm
sind die Wasserarten und ihre Anforderungen (s. Tabelle W1) definiert.
5.1
Wasserarten
Trinkwasser wird für Beton als geeignet angesehen und muss nicht
geprüft werden.
Restwasser aus Wiederaufbereitungsanlagen der Betonherstellung
ist für Beton geeignet. (s. auch 5.2)
Grundwasser, natürliches Oberflächenwasser und industrielles
Brauchwasser kann für Beton geeignet sein, muß aber geprüft werden (vor der ersten Anwendung; dann monatlich; liegen eindeutige
Kenntnisse über die Schwankungen vor, kann die Prüfhäufigkeit verringert werden)
Meer- oder Brackwasser darf für unbewehrten Beton verwendet
werden, muß aber geprüft werden. (vor der ersten Anwendung; dann
1x jährlich)
Es ist nicht für die Verwendung in bewehrtem Beton oder Spannbeton
geeignet. Der zulässige Gesamtchloridgehalt im Beton ist einzuhalten.
Abwasser darf in Beton nicht verwendet werden.
77
Ausgangsstoffe
5
Tabelle W1: Anforderungen und Prüfverfahren von Zugabewasser
Anforderungen
Prüfverfahren
Vorprüfung nach DIN EN 1008
(80ml in 100ml-Meßzylinder füllen, kräftig schütteln, 30 min ruhen lassen)
Öl und Fett
Spuren sind erlaubt
Reinigungsmittel
geringe Schaumbildung;
Schaum ≤ 2 min stabil
Prüfung nach Augenschein;
2 min nach Ablauf der 30 min
Farbe
farblos bis schwach gelblich Prüfung nach Augenschein
Schwebstoffe 1)
Absetzvolumen ≤ 4 ml
am Meßzylinder Volumen der
abgesetzten Stoffe ablesen
Geruch
muss vergleichbar mit
sauberem Wasser sein;
bei Restwasser leichter
Geruch von Zement
Riechprüfung
pH-Wert
≥4
Reagenzpapier oder pH-Meter
Huminstoffe
nach Kontakt mit
NaOH-Lösung Farbe
heller als gelbbraun
5 ml der Probe in Reagenzglas
füllen, 3%-ige NaOH-Lösung
zusetzen und schütteln,
1 Std. ruhen lassen,
danach Farbe bestimmen
bei Verwendung in:
Spannbeton/
Einpressmörtel ≤ 500 mg/l
Stahlbeton
≤ 1000 mg/l
unbewehrter
Beton
≤ 4500 mg/l
EN 196-21
Sulfatgehalt SO42-
≤ 2000 mg/l
EN 196-2
Alkaligehalt Na2O-Äquivalent
≤ 1500 mg/l
EN 196-21
≤ 100 mg/l
Teststäbchen
Chemische Prüfungen
Chloridgehalt Cl-
Zucker
2)
3)
Phosphatgehalt P2O5
Nitratgehalt NO3Zink Zn2+
3)
3)
3)
≤ 100 mg/l
z.B. Aquamerck-Reagenzien
≤ 500 mg/l
ISO 7890-1
≤ 100 mg/l
z.B. Merckoquant-Teststäbchen
1)
gilt nicht für Restwasser
2)
Werte dürfen überschritten werden, wenn nachgewiesen ist, dass der höchstzulässige
Chloridgehalt des Betons bezogen auf den Zement nicht überschritten wird
(unbewehrt 1,0 M-%, bewehrt 0,40 M-% , Spannbeton 0,20 M-%)
3)
ersatzweise Prüfung der Erstarrungszeit und Druckfestigkeit nach EN 196-1,
EN 12390-2 und EN 12390-3
78
Restwasser fällt beim Auswaschen von Restbeton, dem Reinigen
von Mischertrommeln, Fahrmischern und Betonpumpen oder als
Niederschlagswasser an. Es darf nur aus dafür vorgesehene Becken
entnommen werden (Absetzbecken oder Becken mit entsprechender
Rührvorrichtung).
Für die Verwendung im Beton nach DIN EN 206-1 bzw. DIN 1045-2 bis
einschließlich Festigkeitsklasse C50/60 bzw. LC 50/55 gilt DIN EN 1008.
Es darf für hochfesten Beton und LP-Beton nicht verwendet werden.
Im Restwasser sind die flüssige Phase und in schwankenden Konzentrationen die Feinstanteile des in der Recyclinganlage aufbereiteten Betons in einer Korngröße bis zu 0,25 mm enthalten. Die homogene Verteilung der Feststoffe muß gewährleistet sein, sonst müssen
sie in einem Absetzbecken abgeschieden werden.
Die Zugabemenge des Restwassers ist so zu begrenzen, dass sein
Feststoffgehalt höchstens 1 M.-% der gesamten Gesteinskörnung des
Beton beträgt. Die Dichte des Wassers ist mindestens einmal täglich
zum Zeitpunkt der zu erwartenden höchsten Dichte zu bestimmen.
Der in den Beton eingebrachte Feststoffgehalt ist aus der Dichtebestimmung und der zugegebenen Menge zu ermitteln und bei der
Betonzusammensetzung zu berücksichtigen (s. Tabelle W2).
79
Ausgangsstoffe
5.2 Restwasser
Tabelle W2: Feststoffe im Restwasser 1)
1)
Dichte des Restwasser (kg/l)
Masse der Feststoffe (kg/l)
Volumen des Restwassers (l/l)
1,02
0,038
0,982
1,03
0,057
0,973
1,04
0,076
0,964
1,05
0,095
0,955
1,06
0,115
0,945
1,07
0,134
0,936
1,08
0,153
0,927
1,09
0,172
0,918
1,10
0,191
0,909
0,900
1,11
0,210
1,12
0,229
0,891
1,13
0,248
0,882
1,14
0,267
0,873
1,15
0,286
0,864
Grundlage ist eine Kornrohdichte der Feststoffe von 2,1 kg/l
80
Beton nach DIN EN 206-1 und
DIN 1045-2
1
Anwendung
DIN EN 206-1 enthält in Verbindung mit dem nationalen Anwendungsdokument DIN 1045-2 Regelungen für die
x
Betonausgangsstoffe
x
Eigenschaften von Frisch- und Festbeton sowie deren Nachweise
x
Einschränkungen für die Betonzusammensetzung
x
Festlegung des Betons
x
Lieferung von Frischbeton
x
Verfahren der Produktionskontrolle
x
Konformitätskriterien und Beurteilung der Komformität.
DIN EN 1992-1-1/ DIN EN 1992-1-1/NA beinhalten die Regelungen zur
Bemessung und Konstruktion; DIN EN 13670/ DIN 1045-3 umfassen
Vorschriften zur Bauausführung und DIN 1045-3 regelt die Herstellung
und Konformität von Betonfertigteilen.
Die DIN EN 206-1 und die DIN 1045-2 gelten für
x
Normalbeton
x
Schwerbeton
x
Leichtbeton.
Der Geltungsbereich erstreckt sich auf Baustellenbeton, Transportbeton und Beton, der in Fertigteilwerken hergestellt wird.
Die DIN EN 206-1/DIN 1045-2 gilt nicht für Porenbeton, Schaumbeton,
Beton mit haufwerksporigem Gefüge (Beton ohne Feinbestandteile),
Beton mit einer Dichte von weniger als 800 kg/m3, Feuerfestbeton,
Beton mit porosiertem Zementstein, Beton mit einem Größtkorn von
≤ 4mm (Ausnahme Zementmörtel) und hochfesten Beton mit Wärmebehandlung.
81
Beton nach DIN EN 206-1
und DIN 1045
II
In anderen Normen oder Richtlinien können zusätzliche Anforderungen oder Ergänzungen angegeben sein, z.B. für
x
x
x
x
x
x
x
x
82
Beton für Fahrbahndecken oder andere Verkehrsflächen
(ZTV-Beton StB)
Verwendung anderer Baustoffe (z.B. Fasern) oder in DIN EN 206-1,
Abschnitt 5.1. nicht enthaltener Ausgangsstoffe
Beton mit einem Größtkorn von ≤ 4mm (Mörtel)
besondere Techniken (z.B. Spritzbeton)
Beton für die Lagerung von flüssigen oder gasförmigen Abfällen
Beton für Lagerbehälter für umweltgefährdende Stoffe
Beton für massige Bauwerke (z.B. Dämme)
Trockenbeton.
2
Einbindung in das Normenwerk
Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton
Bemessung
und
Konstruktion
Eurocode 2
Beton
DIN EN 206-1
DIN 1045-2
Prüfverfahren für
Frischbeton
DIN EN 12350 u.a.
Bauausführung
DIN 1045-3
Ergänzende
Regeln für Herstellung
und
Konformitätskontrolle
von Fertigteilen
DIN 1045-4
Zement DIN EN 197-1, DIN 1164-10, DIN
1164-11, DIN 1164-12, DIN EN 14216
Flugasche für Beton DIN EN 450-1
Prüfverfahren für
Festbeton
DIN EN 12390 u.a.
Silikastaub für Beton
DIN EN 13263-1
Trass DIN 51043
Nachweis der
Betondruckfestigkeit
in Bauwerken
DIN EN 13791
DAfStb-Richtlinien:
Beton mit rezyklierten
Gesteinskörnungen,
Verzögerter Beton,
Trockenbeton,
Alkalireaktion,
Selbstverdichtender
Beton, Beton beim
Umgang mit wassergefährdenden Stoffen,
Vergussbeton und
Vergussmörtel, massige
Bauteile, WU-Bauwerke
aus Beton
Zusatzmittel für Beton, Mörtel und
Einpressmörtel DIN EN 934-2
DIN EN 12620, DIN EN 13055-1,
DIN 4226-100
Hartstoffe für zementgebundene
Hartstoffestriche DIN 1100
Pigmente zum Einfärben von zement- und
kalkgebundenen Baustoffen
DIN EN 12878
Zugabewasser DIN EN 1008
Fasern für Beton DIN EN 14889-1,
DIN EN 14889-2
83
und DIN 1045
Nachfolgende Grafik stellt die Beziehung zu anderen Normen und
Richtlinien dar.
3
Begriffe und Definitionen
Beton
Baustoff, erzeugt durch Mischen von Zement, grober und feiner Gesteinskörnung und Wasser, mit oder ohne Zugabe von Zusatzmitteln
und Zusatzstoffen. Er erhält seine Festigkeit durch die Hydratation des
Zements
Transportbeton
Beton, der in frischem Zustand durch eine Person oder Stelle geliefert
wird, die nicht der Verwender ist. Transportbeton im Sinne dieser Norm
ist auch
– vom Verwender außerhalb der Baustelle hergestellter Beton
– nicht vom Verwender auf der Baustelle hergestellter Beton
Baustellenbeton
Beton, der auf der Baustelle vom Verwender des Betons für seine
eigene Verwendung hergestellt wird
Ortbeton
Beton, der als Frischbeton in Bauteile in ihrer endgültigen Lage eingebracht wird und dort erhärtet
Frischbeton
Beton, der fertig gemischt ist, sich noch in einem verarbeitbaren
Zustand befindet und durch ein festzulegendes Verfahren verdichtet
werden kann
Festbeton
Beton, der sich in einem festen Zustand befindet und eine gewisse
Festigkeit entwickelt hat
Kubikmeter Beton
die Menge Frischbeton, die ein Volumen von 1 m3 einnimmt, wenn sie
nach DIN EN 12350-6 verdichtet wird
Betonfertigteil
Betonprodukt, das an einem anderen Ort als dem endgültigen Ort der
Verwendung hergestellt und nachbehandelt wird
84
Normalbeton
Leichtbeton
Beton mit einer Rohdichte (ofentrocken) von nicht weniger als 800
kg/m3 und nicht mehr als 2000 kg/m3. Er wird ganz oder teilweise unter
Verwendung von leichter Gesteinskörnung hergestellt
Schwerbeton
Beton mit einer Rohdichte (ofentrocken) über 2600 kg/m3
hochfester Beton
Beton mit einer Festigkeitsklasse über C 50/60 im Falle von Normalbeton oder Schwerbeton und einer Festigkeitsklasse über LC 50/55 im
Falle von Leichtbeton
Beton nach Eigenschaften
Beton, für den die geforderten Eigenschaften und zusätzliche Anforderungen dem Hersteller gegenüber festgelegt sind. Der Hersteller
wählt die entsprechende Zusammensetzung sowie Ausgangsstoffe und
ist für die Lieferung eines Betons, der den geforderten Eigenschaften
und den zusätzlichen Anforderungen entspricht, verantwortlich
Beton nach Zusammensetzung
Beton, für den die Zusammensetzung und die Ausgangsstoffe, die
verwendet werden müssen, dem Hersteller vorgegeben werden. Der
Hersteller ist für die Lieferung eines Betons mit der festgelegten
Zusammensetzung verantwortlich. Die Einhaltung der in der Ausschreibung festgelegten Eigenschaften liegt damit im Verantwortungsbereich des Bestellers
Standardbeton
Beton nach Zusammensetzung, dessen Zusammensetzung (Mindestzementgehalt) in einer am Ort der Verwendung des Betons gültigen
Norm vorgegeben ist; Anwendung nur für bestimmte Mindestdruckfestigkeitsklassen und Expositionsklassen
85
und DIN 1045
Beton mit einer Rohdichte (ofentrocken) über 2000 kg/m3, höchstens
aber 2600 kg/m3
Betonfamilie
eine Gruppe von Betonzusammensetzungen, für die ein verlässlicher
Zusammenhang zwischen maßgebenden Eigenschaften festgelegt und
dokumentiert ist
Fahrmischer
Betonmischer, der auf einem Fahrgestell mit Eigenantrieb montiert
und in der Lage ist, einen gleichmäßig gemischten Beton herzustellen
und auszuliefern
Rührwerk
Ausrüstung, die im allgemeinen mit Eigenantrieb auf einem Fahrgestell
montiert und in der Lage ist, während des Transportes Frischbeton in
einem gleichmäßig gemischten Zustand zu erhalten
Fahrzeug ohne Rührwerk
Fahrzeug für den Betontransport ohne Rühren, z.B. Kipplastwagen
oder Muldenfahrzeug
Charge
die Menge Frischbeton, die entweder in einem Arbeitsspiel eines
Mischers hergestellt wird oder die während 1 min von einem Durchlaufmischer ausgestoßen wird
Ladung
Menge des in einem Fahrzeug transportierten Betons, die aus einer
oder mehreren Chargen besteht
Lieferung
der Vorgang der Übergabe des Frischbetons durch den Hersteller
Zusatzmittel
Stoff, der während des Mischvorgangs des Betons in kleinen Mengen,
bezogen auf den Zementgehalt, zugegeben wird, um die Eigenschaften
des Frischbetons oder Festbetons zu verändern
86
Gesteinskörnungen
für die Verwendung in Beton oder Mörtel geeigneter, gekörnter, mineralischer Stoff; Gesteinskörnungen können natürlich oder künstlich
sein oder aus vorher beim Bauen verwendeten, rezyklierten Stoffen
bestehen.
normale Gesteinskörnung
Gesteinskörnung mit einer Kornrohdichte (ofentrocken) > 2000 kg/m3
und < 3000 kg/m3, bestimmt nach DIN EN 1097-6
leichte Gesteinskörnung
Gesteinskörnung mineralischer Herkunft mit einer Kornrohdichte
(ofentrocken) ≤ 2000 kg/m3, bestimmt nach DIN EN 1097-6, oder
einer Schüttdichte (ofentrocken) ≤ 1200 kg/m3, bestimmt nach DIN EN
1097-3
schwere Gesteinskörnung
Gesteinskörnung mit einer Kornrohdichte (ofentrocken) ≥ 3000 kg/m3,
bestimmt nach DIN EN 1097-6
Zement (hydraulisches Bindemittel)
fein gemahlener, anorganischer Stoff, der, mit Wasser gemischt, Zementleim ergibt, welcher durch Hydratation erstarrt und erhärtet und
nach dem Erhärten auch unter Wasser raumbeständig und fest bleibt
Gesamtwassergehalt
Summe aus dem Zugabewasser, dem bereits in der Gesteinskörnung
und auf dessen Oberfläche enthaltenen Wasser, dem Wasser in
Zusatzmitteln und Zusatzstoffen, wenn diese in wässriger Form
verwendet werden, und gegebenenfalls dem Wasser von zugefügtem
Eis oder einer Dampfbeheizung
87
und DIN 1045
Zusatzstoff
fein verteilter Stoff, der im Beton verwendet wird, um bestimmte
Eigenschaften zu verbessern oder um bestimmte Eigenschaften zu
erreichen. Diese Norm beinhaltet zwei Arten von anorganischen
Zusatzstoffen:
– nahezu inaktive Zusatzstoffe (Typ I) und
– puzzolanische oder latenthydraulische Zusatzstoffe (Typ II)
wirksamer Wassergehalt
die Differenz zwischen der Gesamtwassermenge im Frischbeton und
der Wassermenge, die von der Gesteinskörnung aufgenommen wird,
z.B. von leichter Gesteinskörnung
Wasserzementwert
Masseverhältnis des wirksamen Wassergehaltes zum Zementgehalt im
Frischbeton
charakteristische Festigkeit
erwarteter Festigkeitswert, der maximal von 5 % der Grundgesamtheit
aller möglichen Festigkeitsmesswerte der Menge des betrachteten
Betons unterschritten wird
künstliche Luftporen
mikroskopisch kleine Luftporen, die während des Mischens - im Allgemeinen unter Verwendung eines oberflächenaktiven Stoffes - absichtlich im Beton erzeugt werden; typischerweise mit 10 mm bis 300 mm
Durchmesser und kugelförmiger oder nahezu kugelförmiger Gestalt
Lufteinschlüsse
Luftporen, die unbeabsichtigt in den Beton gelangen
Baustelle
Gebiet, auf dem die Bauarbeiten durchgeführt werden
Festlegung
endgültige Zusammenstellung dokumentierter technischer Anforderungen, die dem Hersteller als Eigenschaften oder Zusammensetzung
vorgegeben werden
Verfasser der Festlegung
Person oder Stelle, die die Festlegung für den Frisch- und Festbeton
aufstellt
Hersteller
Person oder Stelle, die den Frischbeton herstellt
Verwender
Person oder Stelle, die Frischbeton zur Herstellung eines Bauwerks
oder eines Bauteils verwendet
88
Erstprüfung
Prüfungen vor Herstellungsbeginn des Betons, um zu ermitteln, wie ein
neuer Beton oder eine neue Betonfamilie zusammengesetzt sein muss,
um alle festgelegten Anforderungen im frischen und erhärteten
Zustand zu erfüllen
Identitätsprüfung
Prüfung, um zu bestimmen, ob eine gewählte Charge und Ladung einer
konformen Gesamtmenge entstammen
Prüfung der Konformität
Prüfung, die vom Hersteller durchgeführt wird, um die Konformität des
Produktes nachzuweisen
Beurteilung der Konformität
systematische Überprüfung, in welchem Umfang ein Produkt festgelegte Anforderungen erfüllt
Konformitätsnachweis
Bestätigung durch Überprüfung und Vorlegen gesicherter Erkenntnisse, dass die festgelegten Anforderungen erfüllt worden sind
Mehlkorngehalt
Summe aus dem Zementgehalt, dem in den Gesteinskörnungen enthaltenen Kornanteil 0 bis 0,125 mm und dem Betonzusatzstoffgehalt
Umwelteinflüsse
alle chemischen oder physikalischen Einflüsse, die auf den Beton, die
Bewehrung oder das eingebettete Metall einwirken und nicht bei der
konstruktiven Bemessung als Lasten berücksichtigt werden
89
und DIN 1045
Nutzungsdauer
die Zeitspanne, während der die Eigenschaften des Betons im Bauwerk
auf einem Niveau erhalten bleiben, das mit der Erfüllung der Leistungsanforderungen an das Bauwerk verträglich ist, vorausgesetzt,
dass dieses in geeigneter Weise instand gehalten wird
90
nass, selten trocken
Solebäder; Bauteile, die chlorhaltigen Industrieabwässern
ausgesetzt ist
XD3
wechselnd nass und trocken
Teile von Brücken mit häufiger Spritzwasserbeanspruchung;
Fahrbahndecken; direkt befahrene Parkdecks 2)
4 Korrosion, ausgelöst durch Chloride aus Meerwasser
XS (seawater)
Beton, der Bewehrung oder anderes eingebettetes Metall enthält, und der Chloriden aus Meerwasser oder salzhaltiger Seeluft,
ausgesetzt ist
XS1
salzhaltige Luft, aber kein direkter
Außenbauteile in Küstennähe
Kontakt mit Meerwasser
XS2
ständig unter Wasser
Bauteile in Hafenanlagen, die ständig unter Wasser liegen
XS3
Tidebereiche, Spritzwasser- und
Kaimauern in Hafenanlagen
Sprühnebelbereiche
1) Die Feuchtigkeitsangaben beziehen sich auf den Zustand innerhalb der Betondeckung der Bewehrung.
2) Zusätzliche Maßnahmen erforderlich (z.B rissüberbrückende Beschichtung, s. DAfStb-Heft 525)
XD2
Klassenbezeichnung Beschreibung der Umgebung
Beispiele für die Zuordnung von Expositionsklassen (informativ)
1 Kein Korrosions- oder Angriffsrisiko
Bauteile ohne Bewehrung oder eingebettetes Metall in nicht betonangreifender Umgebung
X0
alle Umgebungsbedingungen außer
Fundamente ohne Bewehrung ohne Frost
XF und XA
Innenbauteile ohne Bewehrung
2 Korrosion, ausgelöst durch Karbonatisierung 1)
XC (carbonation)
Beton, der Bewehrung oder anderes Metall enthält, und der Luft und Feuchtigkeit ausgesetzt ist
XC1
trocken oder ständig feucht
Bauteile in Innenräumen mit üblicher Luftfeuchte (Küche, Bad);
Beton, der ständig in Wasser getaucht ist
XC2
nass, selten trocken
Teile von Wasserbehältern; Gründungsbauteile
XC3
mäßige Feuchte
Bauteile, zu denen die Außenluft häufig oder ständig Zugang hat;
Innenräume mit hoher Luftfeuchtigkeit z.B. in Bädern, Wäschereien,
Viehställen, gewerblichen Küchen
XC4
wechselnd nass und trocken
Außenbauteile mit direkter Beregnung
3 Korrosion, ausgelöst durch Chloride, ausgenommen Meerwasser
XD (deicing salt)
Beton, der Bewehrung oder anderes eingebettetes Metall enthält, und der chloridhaltigem Wasser, einschließlich Tausalz,
(ausgenommen Meerwasser), ausgesetzt ist
XD1
mäßige Feuchte
Bauteile im Sprühnebelbereich von Verkehrsflächen, Einzelgaragen
Tabelle B1: Expositions- und Feuchtigkeitsklassen
91
3) Grenzwerte für die Expositionsklassen bei chemischem Angriff siehe DIN EN 206-1 und DIN 1045-2.
und DIN 1045
KlassenBeschreibung der Umgebung
bezeichnung
5 Frostangriff mit und ohne Taumittel
XF (freezing)
Beton, der durchfeuchtet ist und der erheblichem Angriff durch Frost-Tau-Wechsel ausgesetzt ist
XF1
mäßige Wassersättigung, o. Taumittel
Außenbauteile
XF2
mäßige Wassersättigung,
Bauteile im Sprühnebel- oder Spritzwasserbereich von taumittelmit Taumittel
behandelten Verkehrsflächen, soweit nicht XF4; Betonbauteile im
Sprühnebelbereich von Meerwasser
XF3
hohe Wassersättigung,
offene Wasserbehälter;
ohne Taumittel
Bauteile in der Wechselzone von Süßwasser
XF4
hohe Wassersättigung,
Verkehrsflächen, die mit Taumitteln behandelt werden; überwiegend
mit Taumittel
horizontale Bauteile im Spritzwasserbereich von taumittelbehandelten Verkehrsflächen; Räumerlaufbahnen von Kläranlagen; Meerwasserbauteile in der Wechselzone
6 Chemischer Angriff 3)
XA (chemical attack)
Beton, der chemischem Angriff durch natürliche Böden und Grundwasser nach Tabelle B3 ausgesetzt ist
XA1
chemisch schwach angreifende
Behälter von Kläranlagen;
Umgebung nach Tabelle B3
Güllebehälter
XA2
chemisch mäßig angreifende
Betonbauteile, die mit Meerwasser in Berührung kommen
Bauteile in stark betonangreifenden Böden
XA3
chemisch stark angreifende
Industrieabwasseranlagen mit chem. angreifenden Abwässern;
Futtertische der Landwirtschaft;
Kühltürme mit Rauchgasableitung
7 Betonkorrosion durch Verschleißbeanspruchung
XM (mechanical abrasion)
Beton, der einer erheblichen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt ist
XM1
mäßige Verschleißbeanspruchung
Industrieböden mit Beanspruchung durch luftbereifte Fahrzeuge
XM2
starke Verschleißbeanspruchung
Industrieböden mit Beanspruchung durch luft- oder
vollgummibereifte Gabelstapler
XM3
sehr starke Verschleißbeanspruchung
Industrieböden mit Beanspruchung durch elastomer- oder
stahlrollenbereifte Gabelstapler oder Kettenfahrzeuge, Tosbecken
92
WS
feucht und
Alkali von außen
und dynamische
Beanspruchung
WA
feucht und
Alkali von außen
WF
feucht
WO
trocken
Beton, der nach normaler Nachbehandlung a) Innenbauteile des Hochbaus;
nicht längere Zeit feucht und nach dem
b) Bauteile, auf die Außenluft, nicht jedoch z. B. Niederschläge, OberAustrocknen während der Nutzung weitflächenwasser, Bodenfeuchte einwirken können und/oder die nicht
gehend trocken bleibt.
ständig einer relativen Luftfeuchte von mehr als 80 % ausgesetzt sind.
Beton, der während der Nutzung häufig
a) ungeschützte Außenbauteile, die z. B. Niederschlägen, Oberflächenwasser oder Bodenfeuchte ausgesetzt sind;
oder längere Zeit feucht ist.
b) Innenbauteile des Hochbaus für Feuchträume, wie z. B. Hallenbäder,
Wäschereien und andere gewerbliche Feuchträume, in denen die relative Luftfeuchte überwiegend höher als 80 % ist;
c) Bauteile mit häufiger Taupunktunterschreitung, wie z. B. Schornsteine,
Wärmeübertragerstationen, Filterkammern und Viehställe;
d) Massige Bauteile gemäß DAfStb-Richtlinie „Massige Bauteile aus Beton“, deren kleinste Abmessung 0,80 m überschreitet (unabhängig vom
Feuchtezutritt).
a) Bauteile mit Meerwassereinwirkung
Beton, der zusätzlich zu der Beanspruchung nach Klasse WF häufiger oder lang- b) Bauteile unter Tausalzeinwirkung ohne zusätzliche hohe dynamische
zeitiger Alkalizufuhr von außen ausgesetzt
Beanspruchungen (z. B. Spritzwasserbereiche, Fahr- und Stellflächen in
ist.
Parkhäusern);
c) Bauteile von Industriebauten und landwirtschaftlichen Bauwerken (z. B.
Güllebehälter) mit Alkalisalzeinwirkung.
a) Bauteile gemäß ZTV Beton-StB 07
Beton, der hohen dynamischen Belastungen und direktem Alkalieintrag ausgesetzt
ist.
KlassenBeschreibung der Umgebung
bezeichnung
8 Betonkorrosion infolge Alkali-Kieselsäurereaktion
Anhand der zu erwartenden Umgebungsbedingungen ist der Beton einer der vier folgenden Feuchtigkeitsklassen zuzuordnen.
Klassifizierung der Umwelteinflüsse nach Bewehrungskorrosion (alles
das, was den Bewehrungsstahl im Beton angreift) und Betonkorrosion
(alles, was den Beton angreift) (siehe Tabelle B1)
Restwasser
Wasser, das auf dem Gelände der Betonproduktion anfällt und nach
Aufbereitung zur Betonproduktion wiederverwendet wird
Fließbeton
Beton mit der Konsistenzbeschreibung sehr weich, fließfähig oder sehr
fließfähig nach Tabelle B4
äquivalenter Wasserzementwert
Masseverhältnis des wirksamen Wassergehaltes zur Summe aus
Zementgehalt und k-fach anrechenbaren Anteilen von Zusatzstoffen
4
Klasseneinteilung
4.1
Expositionsklassen
Die Expositionsklassen legen in der Regel die Druckfestigkeitsklasse(n)
und damit weitgehend auch die Betonrezepturen sowie gegebenenfalls
notwendige Zusatzmittel (z.B. Luftporenbildner) fest. Sie sind damit
das entscheidende Kriterium bei der Betonauswahl.
Luftbestandteile, Salze, Frost und mechanische Belastungen sind die
hauptsächlichen Faktoren, die auf Beton einwirken können. Durch entsprechende Rezepturvarianten kann jeder dieser Einwirkungen entsprochen werden. Mit Hilfe der normgemäßen Auswahlmatrix kann auf einfache Weise die zutreffende Expositionsklassenkombination unter Beachtung der notwendigen Festigkeitsklasse zusammengestellt und bei
der Bestellung angegeben werden.
Die einzelnen Expositionsklassen werden hinsichtlich ihrer Schwere in
3—4 Stufen eingeteilt, wobei die Beanspruchungsintensität hinsichtlich
der Stärke ihrer Einwirkung nach oben hin ansteigt.
Auf den folgenden Seiten sind beispielhaft Bauwerke mit Bauteilen dargestellt, bei denen verschiedene Expositionsklassen auftreten können.
93
und DIN 1045-2
Expositionsklasse
Abb. B1: Auswahlhilfe für den Industriebau
Betone im Industriebau *
3? /B 37;3? &?<2B8A7<;@6/993 37;3@ 63:739/53?@
B;2 37;3? +3?9/23?/:=3 8/;; C7394M9A753 ;@=?O163
/; 273 37;G39;3; /BA3793 @A3993;
, WF
, WA
, XA3*
, WA
, WO
, WF
,WF
, WF
, WA
, WA
73 /05307923A3 ?/478 G375A ;B? 37@=7393 4O? 273 ;D3;2B;5
?B;2@MAG9716 @7;2 7::3? 273 ;5/03; 23@ &9/;3?@ GB 03/16A3;
; 273@3? /?@A399B;5 @7;2 /B@ ?O;23; 23? K03?@716A9716837A ;B? 273 16/?/8A3?7@A7@163; E=<@7A7<;@89/@@3; 2/?53@A399A
73 C<99@AM;2753 "7@A3 23? E=<@7A7<;@89/@@3; @7;2 23: /BA3798/A/9<5 GB 3;A;36:3;
94
Abb. B2: Auswahlhilfe für den Hochbau
, WO
, WF
, WO
, WF
, WF
, WF
, WF
, WF
73 /05307923A3 ?/478 G375A ;B? 37@=7393 4O? 273 ;D3;2B;5
?B;2@MAG9716 @7;2 7::3? 273 ;5/03; 23@ &9/;3?@ GB 03/16A3;
; 273@3? /?@A399B;5 @7;2 /B@ ?O;23; 23? K03?@716A9716837A ;B? 273 16/?/8A3?7@A7@163; E=<@7A7<;@89/@@3; 2/?53
@A399A 73 C<99@AM;2753 "7@A3 23? E=<@7A7<;@89/@@3; @7;2 23: /BA3798/A/9<5 GB 3;A;36:3;
95
und DIN 1045-2
Betone im Hochbau *
73? @7;2 273 C3?@167323;3; /BA3793 37;3@
,<6;6/B@3@ :7A E=<@7A7<;@89/@@3; 2/?53@A399A
Abb. B3: Auswahlhilfe für den Ingenieurbau
Betone im Ingenieurbau *
3? /B 37;3? ?O183 8/;; C7394M9A753 ;@=?O163
/; 273 37;G39;3; /BA3793 @A3993;
, WA
, WA
, XF4**, WA
, WA
, XF4**, WA
, XD1**, WF
, WF
XD1, XD2**, XA2, XF3 , WA, WF
, WA, WF
: 39AB;5@03?3716 23? .)+ ;5 @7;2 /993 /BD3?83 23? 3B16A75837A@89/@@3 , GBGB<?2;3;
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03/16A3;
037 69<?72
; 273@3? /?@A399B;5 @7;2 /B@ ?O;23; 23? K03?@716A9716837A ;B? 273 16/?/8A3?7@A7@163; E=<@7A7<;@89/@@3; 2/?53
@A399A 73 C<99@AM2753 "7@A3 23? E=<@7A7<;@89/@@3; @7;2 23: /BA3798/A/9<5 GB 3;A;36:3;
96
Chemisches Merkmal
Grundwasser
SO42- mg/l
pH-Wert
CO2 mg/l angreifend
NH4+ mg/l 4)
Mg2+ mg/l
Boden
SO42- mg/kg 1) insgesamt
Säuregrad
1)
2)
3)
4)
Referenzverfahren
XA1
XA2
XA3
DIN EN 196-2
≥ 200 und
≤ 600
≤ 6,5 und
≥ 5,5
≥ 15 und
≤ 40
≥ 15 und
≤ 30
≥ 300 und
≤ 1000
> 600 und
≤ 3000
< 5,5 und
≥ 4,5
> 40 und
≤ 100
> 30 und
≤ 60
> 1000 und
≤ 3000
> 3000 und
≤ 6000
< 4,5 und
≥ 4,0
> 100
bis zur Sättigung
> 60 und
≤ 100
> 3000
bis zur Sättigung
ISO 4316
DIN 4030-2
prEN 13577:1999
ISO 7150-1 oder
ISO 7150-2
ISO 7980
DIN EN 196-2 2)
DIN 4030-2
≥ 2000 und
≤ 3000 3)
> 200
Bauman-Gully
> 3000 3) und
> 12000 und
≤ 12000
≤ 24000
in der Praxis nicht anzutreffen
Tonböden mit einer Durchlässigkeit von weniger als 10-5 m/s dürfen in eine niedrigere Klasse eingestuft werden.
Das Prüfverfahren beschreibt die Auslaugung von SO42- durch Salzsäure; Wasserauslaugung darf stattdessen
angewandt werden, wenn am Ort der Verwendung des Betons hierfür Erfahrung vorliegt.
Falls die Gefahr der Anhäufung von Sulfationen im Beton – zurückführend auf wechselndes Trocknen und Durchfeuchten oder kapillares Saugen – besteht, ist der Grenzwert von 3000 mg/kg auf 2000 mg/kg zu vermindern.
Gülle kann, unabhängig vom NH4+ - Gehalt, in die Expositionsklasse XA1 eingeordnet werden.
97
und DIN 1045
Tabelle B2: Grenzwerte für die Expositionsklassen bei chemischem
Angriff durch natürliche Böden und Grundwasser
4.2 Konsistenzklassen
Die Verarbeitbarkeit des Betons kann mittels verschiedener Konsistenzmessverfahren beurteilt werden. Die Anforderungen für die Einordnung in eine bestimmte Konsistenzklasse sind in den Tabellen B4 bis
B7 dargestellt. In Deutschland können die bisher bevorzugten Prüfverfahren beibehalten werden, d.h. das Ausbreitmaß für plastische bis
fließfähige Betone und das Verdichtungsmaß für steife Betone.
Empfohlene Prüfverfahren für nachfolgende Konsistenzbereiche:
x
Ausbreitmaß
> 340 mm und ≤ 620 mm
x
Verdichtungsmaß
≥ 1,04 und < 1,46
x
Setzmaß
≥ 10 mm und ≤ 210 mm
x
Setzzeit (Vébé)
≤ 30 s und > 5 s
Konsistenzen dürfen entweder mit einer Konsistenzklasse angegeben
oder in besonderen Fällen mit einem Zielwert festgelegt werden. Die
zulässigen Abweichungen für die Zielwerte sind der Tabelle B8 zu
entnehmen.
Tabelle B3: Ausbreitmaßklassen nach DIN EN 12350-5
1)
Konsistenzbeschreibung
Klasse
sehr steif
–
Ausbreitmaß in mm
–
steif
F1
≤ 340
plastisch
F2
350 bis 410
weich
F3
420 bis 480
sehr weich
F4
490 bis 550
fließfähig
F5
560 bis 620
sehr fließfähig
F6
≥ 630 1)
Bei Ausbreitmaßen ≥ 700 mm ist die DIN EN 206-9 bzw. die DAfStb-Richtlinie
„Selbstverdichtender Beton“ anzuwenden. (Weitere Erläuterungen zu
Selbstverdichtendem Beton s. Abschnitt 12.2.2)
98
Tabelle B4: Verdichtungsmaßklassen nach DIN EN 12350-4
Klasse
sehr steif
C0
Verdichtungsmaß
≥ 1,46
steif
C1
1,45 bis 1,26
plastisch
C2
1,25 bis 1,11
weich
C3
1,10 bis 1,04
und DIN 1045
Konsistenzbeschreibung
Tabelle B5: Setzmaßklassen nach Tabelle B6: Setzzeitklassen
DIN EN 12350-2
(Vébé) nach DIN EN 12350-3
Klasse
Setzmaß in mm
Klasse
S1
10 bis 40
V0
Setzzeit in s
≥ 31
S2
50 bis 90
V1
30 bis 21
S3
100 bis 150
V2
20 bis 11
S4
160 bis 210
V3
10 bis 6
S5
≥ 220
V4
5 bis 3
Tabelle B7: Abweichungen für die Zielwerte
Ausbreitmaß
Bereich der Zielwerte in mm
alle Werte
± 30
Abweichung in mm
Verdichtungsmaß (Grad der Verdichtbarkeit)
Bereich der Zielwerte
(Grad der Verdichtbarkeit)
Abweichung
(Grad der Verdichtbarkeit)
≥ 1,26
1,25 bis 1,11
≤ 1,10
± 0,10
± 0,08
± 0,05
Setzmaß
Bereich der Zielwerte in mm
≤ 40
50 bis 90
≥ 100
Abweichung in mm
± 10
± 20
± 30
Setzzeitmaß (Vébé)
Bereich der Zielwerte in s
≥ 11
10 bis 6
≤5
Abweichung in s
±3
±2
±1
99
4.3 Druckfestigkeitsklassen
In der Norm werden die Festigkeitsklassen durch ein C (C = Compressive strength = Druckfestigkeit) unter Angabe von zwei Mindestwerten,
wie z. B. C 30/37, klassifiziert (N/mm2).
Dabei gibt die erste Zahl die Druckfestigkeit an, die an einem Betonzylinder gemessen wurde. Die zweite Angabe der Druckfestigkeit wurde
an einem Betonwürfel ermittelt. Wie zu erkennen ist, weichen die
beiden Werte zwar voneinander ab, aber zwischen ihnen besteht ein
festes Verhältnis.
In der Regel erfolgen die Abstufungen in 5 N/mm2-Schritten der Zylinderdruckfestigkeit. Beginnend bei C8/10 (unbewehrte Fundamente)
geht es in diesen Stufen über die oft verwendeten Klassen C25/30 und
C30/37 (Außenbauteile) bis hin zu hochfesten Betonen der Festigkeitsklassen C80/95 oder C100/115. Die Druckfestigkeitsklassen für
Tabelle B8: Druckfestigkeitsklassen für Normal- und Schwerbeton
Druckfestigkeitsklasse
C8/10
C12/15
C16/20
C20/25
C25/30
C30/37
C35/45
C40/50
C45/55
C50/60
C55/67
C60/75
C70/85
C80/95
C90/1053)
C100/1153)
1)
fck, cyl
[N/mm2]
1)
fck, cube2)
[N/mm2]
8
12
16
20
25
30
35
40
45
50
55
60
70
80
90
100
10
15
20
25
30
37
45
50
55
60
67
75
85
95
105
Betonart
Normal- und
Schwerbeton
Hochfester Beton
115
fck, cyl: charakteristische Festigkeit von Zylindern, Durchmesser 150 mm, Länge 300 mm, Alter 28 Tage,
Lagerung nach DIN EN 12390-2
2)
fck, cube: charakteristische Festigkeit von Würfeln, Kantenlänge 150 mm, Alter 28 Tage, Lagerung nach DIN EN 12390-2
3)
Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung oder Zustimmung im Einzelfall erforderlich
Quelle: Beton - Herstellung nach Norm, 19. Auflage 2012
100
Tabelle B9: Druckfestigkeitsklassen für Leichtbeton
fck, cyl1)
[N/mm2]
fck, cube2)
[N/mm2]
und DIN 1045
Druckfestigkeitsklasse
Normalfeste Leichtbetone:
LC8/9
8
9
LC12/13
12
13
LC16/18
16
18
LC20/22
20
22
28
LC25/28
25
LC30/33
30
33
LC35/38
35
38
LC40/44
40
44
LC45/50
45
50
LC50/55
50
55
Hochfeste Leichtbetone:
LC55/60
55
60
LC60/66
60
66
LC70/77
70
77
LC80/88
80
88
Die charakteristischen Festigkeiten für Zylinder und Würfel gemäß Tabellen 15.1 und
15.2 bezeichnen die Festigkeitswerte der jeweiligen Druckfestigkeitsklassen, die von
maximal 5 % der Gesamtproduktion unterschritten werden dürfen.
Normal- und Schwerbeton sind in Tabelle B8, diejenigen für Leichtbeton in Tabelle B9 zusammengestellt.
101
Die Druckfestigkeit von Beton wird maßgeblich von der Zementfestigkeitsklasse und dem Wasser-Zement (Bindemittel)-Verhältnis (w/z- bzw.
w/b - Wert) geprägt: Je geringer der w/z-Wert, umso höher die Druckfestigkeit.
Demzufolge wird die Druckfestigkeit von Beton durch erhöhte Wasseraber auch Luftgehalte verringert.
Hier gelten folgende Regeln:
Wasser:
+ 10 l/m3 = - 3-4 N/mm2
Luftporen: + 1 Vol. % = - 2 N/mm2
4.4 Rohdichteklassen für Leichtbeton
Zusätzlich zur Angabe der Druckfestigkeitsklasse wird Leichtbeton
durch den Ausweis der Rohdichteklasse beschrieben (siehe Tabelle
B10).
Tabelle B10: Klasseneinteilung von Leichtbeton nach der Rohdichte
Rohdichteklasse
D1,0
D1,2
D1,4
D1,6
D1,8
D2,0
Rohdichtebereich
≥ 800
> 1000
> 1200
> 1400
> 1600
> 1800
kg/m3
102
und
und
und
und
und
und
≤ 1000
≤ 1200
≤ 1400
≤ 1600
≤ 1800
≤ 2000
Anforderungen an den Beton
5.1
Grundanforderungen an die Ausgangsstoffe
In Beton nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2 dürfen nur Bestandteile mit
nachgewiesener Eignung verwendet werden. Der Nachweis der Eignung kann erbracht werden durch
x
eine europäische technische Zulassung, die sich ausdrücklich auf
die Verwendung des Ausgangsstoffes in Beton nach DIN EN
206-1/DIN 1045-2 bezieht, oder
x
einschlägige nationale Normen oder Regeln, die am Ort der Verwendung des Ausgangsstoffes gelten und die sich ausdrücklich auf
die Verwendung des Ausgangsstoffes in Beton nach EN 206-1
beziehen.
Die Ausgangsstoffe dürfen schädliche Bestandteile nicht in derartigen
Mengen enthalten, dass diese sich auf die Dauerhaftigkeit des Betons
nachteilig auswirken können oder eine Korrosion der Bewehrung
verursachen. Anforderungen an die Ausgangsstoffe sind im Kapitel
„I Ausgangsstoffe“ beschrieben.
5.1.1. Auswahl des Zementes
DIN 1045-2 regelt die Anwendung von Zementen nach DIN EN 197-1 und
DIN 1164 sowie DIN EN 14216 zur Herstellung von Beton. Die Tabelle B12
fasst die Anwendbarkeit der Zementarten nach DIN EN 197-1, DIN 1164
und DIN EN 14216 für bestimmte Expositionsklassengruppen und damit
Expositionsklassen zusammen.
Zu berücksichtigen sind dabei die Ausführung der Arbeiten, die Endverwendung des Betons, die Maße des Bauteils und Umgebungsbedingungen des Bauwerkes sowie die Nachbehandlungsbedingungen
(z.B. Wärmebehandlung).
103
und DIN 1045
5
104
X
XC4; XS3; XD3; XA34); XM3; XM2 mit Hartstoffen
Sonstige (z.B. LP-Beton XD3 und XS3)
1)
2)
3)
4)
5)
CEM II
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
A/B-S A-M(S-D; S-T; S-LL; D-T; D-LL;
A/B-T
T-LL; S-V; V-T; V-LL)
A-D B-M(S-D; S-T; D-T; S-V; V-T)
A-LL
B-M (S-LL) -AZ
A/B-V
CEM II
Verwendung von III/C für XC2, XD2, XS2, XA1, XA2 und XA3 erlaubt
Anwendung für XF4: Bedingungen DIN 1045-2 Tabelle F.3.1. beachten
Verwendung für XC2 erlaubt
bei Sulfatangriff (ausgenommen Meerwasser) muss SR-Zement verwendet werden
Anwendung für XA1 erlaubt
O = nach DIN 1045-2 nicht anwendbar
X
XC4; XS2; XD2; XA24); XF2 (ohne LP); XF3 (ohne LP)
X = gültiger Anwendungsbereich
X
X
LP-Betone: XC4; XF4; XD2; XS2
X
X
X
XC4; XF1; XA1
XC4; XS1; XD1; XM1; XM2 (mit Oberflächenbehandlung)
X
XC3
LP-Betone: XC4; XF2; XF3; XS1; XD1
X
X
XC1; XC2
CEM I
X0 und außerhalb DIN EN 206-1
Expositionsklassen
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
B
O
O1)
O
O
O
O
O1)
O1)
O
O
O
O
O
O
O
O1)
X
O3)
X
B
A
CEM IV
O1)
C
A 2)
2)
CEM III
CEM III
O
O
O
O
O
O
O
O
O3)
X
B
A
CEM V
O
O
O
O
O
O
O5)
O
O3)
X
III/C
III/B
O
O
O
O
O
O
O
O
O3)
X
IV/B
V/A
V/B
IV/A
CEM VLH
Tabelle B11: Anwendungsregeln für Zemente (Auswahl) nach DIN EN 197-1, DIN 1164 und nach DIN EN 14216
sowie allg. bauaufsichtlicher Zulassung zur Herstellung von Beton nach DIN 1045-2
Bei der Wahl der Gesteinskörnung müssen folgende Aspekte berücksichtigt werden:
x Umgebungsbedingungen, denen der Beton ausgesetzt wird
x Ausführung der Betonierarbeiten
x Endverwendung des Betons
x Anforderungen, falls die Gesteinskörnung an der Oberfläche frei
liegt
Das Größtkorn ist in Abhängigkeit von der Betondeckung, dem Abstand
der Bewehrungsstähle und dem kleinsten Bauteilquerschnitt zu
wählen. DIN 1045-2 regelt informativ die Kornzusammensetzung der
Gesteinskörnungen anhand von Sieblinien mit Größtkorn 8, 16, 32 und
63 mm, die in den Abbildungen B4 bis B7 dargestellt sind. Abbildung B8
stellt in Anlehnung an DIN 1045-2 die Sieblinien für Korngemische aus
gebrochener Gesteinskörnung mit einem Größtkorn von 22 mm dar.
Hierbei sind die Unterschiede (5 statt 4 mm und zusätzlich 11,2 mm)
sowie Größtkorndurchmesser (22 mm statt 32 mm) bei Splitt und Kies
berücksichtigt.
Dabei werden folgende Sieblinienbereiche unterschieden:
Q grobkörnig
W Ausfallkörnung
E grob- bis
mittelkörnig
R mittel- bis
feinkörnig
T feinkörnig
Abb. B4: Sieblinien (Vol.-%) für Korngemische mit einem Größtkorn
von 8 mm
105
und DIN 1045
5.1.2 Verwendung von Gesteinskörnung
von 16 mm
von 32 mm
106
und DIN 1045
Siebdurchgang
von 63 mm
Lochweite [mm]
Abb. B8: Sieblinien (Vol.-%) für Korngemische aus gebrochener
Gesteinskörnung mit einem Größtkorn von 22 mm
107
Natürlich zusammengesetzte, nicht aufbereitete Gesteinskörnungen
dürfen nur für Betone der Druckfestigkeitsklasse C12/15 verwendet
werden. Gesteinskörnung, die aus Restwasser oder Frischbeton
wiedergewonnen und nicht getrennt wird, darf 5 % der gesamten
Menge an Gesteinskörnung je m3/Beton nicht überschreiten. Es ist die
DAfStb-Richtlinie „Herstellung von Beton unter Verwendung von Restwasser, Restbeton und Restmörtel“ zu beachten (siehe auch Kapitel I,
Abschnitt 5.2).
Der Einsatz von rezyklierten Gesteinskörnungen nach DIN 4226-100 ist
in der DAfStb-Richtlinie „Beton mit rezyklierten Gesteinskörnungen“
geregelt. Anforderungen an leichte Gesteinskörnungen, wie Blähton
oder Blähschiefer, die für Leichtbetone, Füllmassen, Dämmmörtel und
-betone eingesetzt werden, sind in DIN EN 13055-1 formuliert (siehe
auch Kapitel I, Abschnitt 2.3 und 2.4).
5.1.3 Maßnahmen bei AKR-Risiko
Die Alkalirichtlinie des DAfStb gibt Einstufungsregeln (siehe Gesteinskörnungen, Seite 13) vor, woraus sich die Maßnahmen für die Betonrezeptur ableiten lassen. Hierbei ist die Exposition gegenüber Wasser
(drei Feuchtigkeitsklassen) gemäß Tabelle 16 maßgeblich. Eine Übersicht über die vorbeugenden Maßnahmen in Abhängigkeit von
Empfindlichkeits- und Feuchtigkeitsklasse sowie vom Zement-Gehalt
des Betons findet sich in Tabelle 17. Sie enthält Maßnahmen, die vom
Einsatz von NA-Zement bis zum Austausch der Gesteinskörnung
reichen.
108
Tabelle B12: Feuchtigkeitsklasse nach Alkalirichtlinie
Beispiele
Beton, der nach normaler
Nachbehandlung nicht
längere Zeit feucht und
nach dem Austrocknen
während der Nutzung
weitgehend trocken bleibt,
gilt nicht für Massenbeton
a) Innenbauteile des Hochbaus
b) Bauteile, auf die Außenluft, nicht
jedoch z. B. Niederschläge, Oberflächenwasser, Bodenfeuchte einwirken
können und/oder die nicht ständig
einer relativen Luftfeuchte von mehr
als 80 % ausgesetzt sind
b) gilt nicht für Massenbeton
WF
Beton, der während der
Nutzung häufig oder
längere Zeit feucht ist
a) Ungeschützte Außenbauteile, die z.B.
Niederschlägen, Oberflächenwasser
oder Bodenfeuchte ausgesetzt sind
b) Innenbauteile des Hochbaus für
Feuchträume, wie z. B. Hallenbäder,
Wäschereien und andere gewerbliche
Feuchträume, in denen die relative Luftfeuchte überwiegend höher als 80 % ist
c) Bauteile mit häufiger Taupunktunterschreitung, wie z. B. Schornsteine,
Wärmeübertragerstationen, Filterkammern und Viehställe
d) Massige Bauteile gemäß DAfStb-Richtlinie „Massige Bauteile aus Beton“, deren kleinste Abmessung 0,80 m überschreitet (unabhängig vom
Feuchtezutritt)
WA
a) Bauteile mit Meerwassereinwirkung
Beton, der zusätzlich
zu der Beanspruchung nach b) Bauteile unter Tausalzeinwirkung ohne
zusätzliche hohe dynamische BeanspruKlasse WF häufiger oder
chungen (z. B. Spritzwasserbereiche,
langzeitiger Alkalizufuhr
Fahr- und Stellflächen in Parkhäusern)
von außen ausgesetzt ist
c) Bauteile von Industriebauten und landwirtschaftlichen Bauwerken (z. B. Güllebehälter) mit Alkalisalzeinwirkung
109
und DIN 1045-2
Klasse Umgebung
WO
Tabelle B13: Vorbeugende Maßnahmen gegen die
Alkalikieselsäurereaktion im Beton
Alkaliempfindlichkeitsklasse
Erforderliche Maßnahmen
für die Feuchtigkeitsklasse
Zementgehalt
[kg/m3]
WO
WF
WA
E I, E I-O,
ohne Festlegung
keine
E I-OF, E I-S
E II-O
≤ 330
E II-O, E II-OF
> 330
keine
keine
NA-Zement
≤ 300
E III-S
keine
NA-Zement
≤ 350
> 350
NA-Zement
keine
keine
oder PP 1)
NA-Zement
oder PP 1)
Austausch der Gesteinskörnung
oder PP 1)
1) Performance-Prüfungen (PP) nur durch Gutachten
Für den Straßenbau gelten die Regelungen des Bundesverkehrsministeriums (Allgemeines Rundschreiben Nr. 04/2013).
Die Anforderungen an Zemente gemäß TL-Beton-Stb 07 hinsichtlich
des zulässigen Na2O-Äquivalentgehalts sind in Tabelle B14 (S. 111) zusammengestellt.
Für die Bauklassen Bk1,0 – Bk0,3 gelten die Regelungen der Alkalirichtlinie für die Feuchtigkeitsklasse WA (Tabelle B12). Für die übrigen,
Bk100 – Bk1,8, wurden folgende Regelungen getroffen.
Grobe Gesteinskörnungen dürfen verwendet werden, wenn sie als WSgrundgeprüft eingestuft sind. Das Rundschreiben legt das WS-Grundprüfungsverfahren (Betonrezeptur, Prüfzement, w/z-Wert, Prüfzyklen,
Grenzwerte) fest. Die Gleichmäßigkeit des Gesteinsvorkommens ist
halbjährlich durch eine Bestätigungsprüfung (Mörtelschnelltest gemäß
Alkalirichtlinie) nachzuweisen.
110
Zement
Hüttensandgehalt
M.-%
CEM I + CEM II/A
CEM II/B-T
Alkaligehalt des
Zements
Na2O-Äquivalent
M.-%
Alkaligehalt des Zements
ohne Hüttensand bzw.
Ölschiefer
Na2O-Äquivalent
M.-%
≤ 0,80
—
—
≤ 0,90
CEM II/B-S
21 bis 29
—
≤ 0,90
CEM II/B-S
30 bis 35
—
≤ 1,00
CEM III/A
36 bis 50
—
≤ 1,05
Feine Gesteinskörnungen aus dem Geltungsbereich der Alkalirichtlinie
dürfen bis zu einem Überkornanteil von 10 M.-% eingesetzt werden. Anderenfalls ist, wie auch für Gesteinskörnungen außerhalb des Gewinnungsbereichs der Richtlinie, ein AKR-Gutachten erforderlich.
Außerdem kann die Eignung einer konkreten Beton-Rezeptur, wie auch
in der Alkalirichtline vorgesehen, durch einen von dem Ministerium anerkannten Gutachter vorgenommen werden. Art und Umfang der Untersuchungen liegen im Ermessen des Gutachters. Dabei kann gegebenenfalls der Nachweis mit einer WS-Performance-Prüfung erfolgen.
Prüfablauf und Bewertungskriterien sind mit denjenigen der WSGrundprüfung identisch. Die Gültigkeitsdauer beträgt vier Jahre. WSgrundgeprüfte Gesteinskörnungen und Betonrezepturen werden in einer Liste der Bundesanstalt für Straßenwesen (BAST) veröffentlicht.
111
und DIN 1045
Tabelle B14: Geforderter charakterischtischer Wert des
Alkaligehaltes von Zementen für den Bau von
Fahrbahndecken aus Beton
5.1.4 Verwendung von Zusatzstoffen
Zusatzstoffe müssen in der Menge, wie bei der Erstprüfung festgestellt,
im Beton verwendet werden. Flugasche darf zur Aussteuerung von
Betoneigenschaften in der Menge um ± 15 kg/m3 variieren.
Latent hydraulische und puzzolanische Zusatzstoffe (Typ II) dürfen bei
der Betonzusammensetzung auf den Wasserzementwert angerechnet
werden. Die Anrechenbarkeit von Flugasche und Silicastaub auf den
Wasserzementwert (äquivalenter Wasserzementwert) ist nachgewiesen (s. Tabelle B15).
Der Einsatz von Flugasche führt zu einer Verbesserung des Widerstands von Beton gegen Sulfatangriff. Zur Herstellung von Beton mit
hohem Sulfatwiderstand darf anstelle von SR-Zement auch eine
Mischung aus Zement und Flugasche verwendet werden, wenn die
Bedingungen nach Tabelle B16 eingehalten werden.
112
Flugasche f
Silikastaub s
Flugasche f +
Silikastaub s
maximaler
Zusatzstoffgehalt
keine Beschränkung1)
max s = 0,11 · z
max s = 0,11 · z
max f = 0,66 · z – 3 · s 2)
bzw.
max f = 0,45 · z – 3 · s 3)
äquivalenter
Wasser-Zement-Wert
(w/z)eq4)
w/(z+0,4 · f) 4) 5)
bzw.
w/(z+0,7 · f) ≤ 0,60 5)
w/(z+1,0 · s) 4)
w/(z+0,4 · f + 1,0 · s) 4)
anrechenbare
Zusatzstoffmenge
max f = 0,33 · z 6)
max s = 0,11 · z
max f = 0,33 · z und
max s = 0,11 · z
reduzierter
Mindestzementgehalt
z + f ≥ 240 kg/m3 7)
bzw.
z + f ≥ 270 kg/m3 8)
z + f ≥ 350 kg/m3 5)
z + s ≥ 240 kg/m3 7)
bzw.
z + s ≥ 270 kg/m3 11)
z + f + s ≥ 240 kg/m3 7)
bzw.
z + f + s ≥ 270 kg/m3 11)
zulässige Zementarten
CEM I
CEM II/A-D
CEM II/A-S, CEM II/B-S
CEM II/A-T, CEM II/B-T
CEM II/A-LL
CEM II/A-P
CEM II/A-V
CEM II/A-M 9)
CEM II/B-M (S-D, S-T, D-T)
CEM III/A12)
CEM III/B (HS max. 70%)12)
CEM I
CEM II/A-S, CEM II/B-S
CEM II/A-P, CEM II/B-P
CEM II/A-V
CEM II/A-T, CEM II/B-T
CEM II/A-LL
CEM II/A-M 10)
CEM II/B-M, (S-T, S-V)
CEM III/A, CEM III/B
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
11)
12)
bei Zementen mit Hauptbestandteil D max. FA-Gehalt = 0,15 · z
bei CEM I
bei CEM II-S, CEM II-T, CEM II/A-LL, CEM II/A-M (S-T, S-LL, T-LL), CEM II/B-M (S-T), CEM III/A
bei Verwendung von Flugasche für alle Expositionsklassen. Bei Verwendung anderer Betonzusatzstoffe oder gleichzeitiger Verwendung von Silikastaub und Flugasche für alle Expositionsklassen mit
Ausnahme XF2 und XF4.
bei Unterwasserbeton
bei Zementen mit Hauptbestandteil P oder V (ohne D) max f = 0,25 · z und bei Zementen mit
Hauptbestandteil D max f = 0,15 · z
bei XC1, XC2 und XC3
bei sonstigen Expositionsklassen
mit Hauptbestandteilen S, D, P, V, T, LL
mit Hauptbestandteilen S, P, V, T, LL
bei sonstigen Expositionsklassen (außer XF2 und XF4)
bei XF4 Bedingungen DIN 1045-2 Tabelle F.3.1 beachten
113
und DIN 1045
Tabelle B15: k-Wert Ansatz für Flugasche und Silikastaub
Tabelle B16: Bedingungen für das Verwenden von Zement und
Flugasche bei Betonen mit hohem Sulfatwiderstand
Sulfatgehalt des angreifenden Wassers
SO42- ≤ 1500 mg/l
zugelassene Zemente
CEM I
CEM II /A-S
CEM II / B-S
CEM II /A-V
CEM II /A-T
CEM II / B-T
CEM II /A-LL
CEM III /A
CEM II /A-M 1)
CEM II / B-M (S-T)
Flugascheanteil (z + f)
1)
f ≥ 0,2 . (z-f) bei
CEM I
CEM II /A-S
CEM II / B-S
CEM II /A-V
CEM II /A-LL
CEM II /A-M 1)
CEM II / B-M (S-T)
f ≥ 0,1 . (z-f)
CEM II /A-T
CEM II / B-T
CEM III /A
bei
mit Hauptbestandteilen S, V, T, LL
Für Spannbeton dürfen nur Flugasche, Silicastaub, inerte Gesteinsmehle nach DIN EN 12620 und Pigmente mit nachgewiesener Unschädlichkeit auf Spannstahl verwendet werden.
5.1.5 Verwendung von Zusatzmitteln
Die Verträglichkeit der Zusatzmittel muss bei einer Zugabe von mehreren Zusatzmitteln in der Erstprüfung nachgewiesen werden. Regelungen hinsichtlich der Zugabemengen sind im Kapitel I, Abschnitt 4.2.
beschrieben.
114
Beton, dem Verzögerer zugesetzt wird um die Verarbeitbarkeitzeit um
mindestens 3 Stunden zu verlängern, erfordert zusätzliche Prüfungen.
Diese sind in der DAfStb-Richtlinie „Verzögerter Beton“ beschrieben.
5.1.6 Verwendung von Restwasser
Für Betone der Festigkeitsklassen bis C 50/60 oder LC 50/55 ist DIN
EN 1008 zu beachten. Für hochfesten Beton und LP-Beton darf Restwasser nicht verwendet werden.
5.2 Chloridgehalt
Der Chloridgehalt im Beton, ausgedrückt als Massenanteil von Chloridionen im Zement, darf den Wert für die gewählte Klasse nach Tabelle
B17 nicht überschreiten.
Tabelle B17: Höchstzulässiger Chloridgehalt von Beton
Betonverwendung
Klasse des
Chloridgehalts
Höchstzulässiger Chloridgehalt bezogen auf den
Zement1) in Massenanteilen
CI 1,0
1,0 %
mit Betonstahlbewehrung oder
anderem eingebetteten Metall
CI 0,40
0,40 %
mit Spannstahlbewehrung
CI 0,20
0,20 %
ohne Betonstahlbewehrung
oder anderes eingebettetes
Metall (mit Ausnahme von
korrosionsbeständigen Anschlagvorrichtuntgen)
1)
Werden Zusatzstoffe des Typs II verwendet und für den Zementgehalt berücksichtigt, wird der Chloridgehalt als der Chloridionengehalt, bezogen auf den Zement
im Massenanteil und der Gesamtmasse der zu berücksichtigenden Zusatzstoffe
ausgedrückt.
115
und DIN 1045
Bei der Herstellung von Beton mit Konsistenzen der Klassen ≥ S4, V4
und ≥ F4 ist Fließmittel zu verwenden.
5.3
Betonzusammensetzung
Die Betonzusammensetzung und die Ausgangsstoffe für Beton nach Eigenschaften oder Beton nach Zusammensetzung müssen so gewählt
werden, dass unter Berücksichtigung des Herstellungsverfahrens und
des gewählten Ausführungsverfahrens für die Betonarbeiten die festgelegten Anforderungen für Frischbeton und Festbeton, einschließlich
Konsistenz, Rohdichte, Festigkeit, Dauerhaftigkeit und Schutz des eingebetteten Stahls gegen Korrosion, erfüllt werden.
5.3.1 Grenzwerte für die Betonzusammensetzung
Von den Expositionsklassen abhängige Anforderungen an die Zusammensetzung sowie Eigenschaften des Betons richten sich nach der beabsichtigten Nutzungsdauer des Betonbauwerkes.
Bis zum Vorliegen eines Prüfverfahrens für die Leistungsfähigkeit von
Beton haben folgende Anforderungen an die Expositionsklassen Gültigkeit:
– zulässige Arten und Klassen von Ausgangsstoffen
– höchstzulässiger Wasserzementwert
– Mindestzementgehalt
– Mindestbetondruckfestigkeitsklasse
– Mindestluftporengehalt (falls erforderlich).
116
Tabelle B18a:
Grenzwerte für die Zusammensetzung sowie
Eigenschaften von Beton – Teil 1
Bewehrungskorrosion
durch Chloride verurs. Korrosion
durch
Karbonatisierung
verursachte Korrosion
Chloride außer
aus Meerwasser
Chloride
aus Meerwasser
XC1
XD1
XS1
Expositionsklassen
XO1)
höchstzul. w/z-Wert
–
0,75
0,65 0,60 0,55 0,50 0,45
C8/10
C16/20
C20/ C25/ C30/ C35/ C35/
25
30 373) 453) 5) 453)
Mindestzementgehalt4) in kg/m3
–
240
260
280
300
320
320 s. XD1 s. XD2 s. XD3
Mindestzementgeh.
bei Anrechnung von
Zusatzst. in kg/m3
–
240
240
270
270
270
270
Mind.luftgehalt in %
–
–
–
–
–
–
–
Andere
Anforderungen
–
Mindestdruckfestigkeitsklasse2)
1)
XC2
XC3
XC4
XD2
XD3
XS2
XS3
_
nur für Beton ohne Bewehrung oder eingebettetes Metall
2)
gilt nicht für Leichtbeton
3)
Bei Verwendung von Luftporen aufgrund gleichzeitiger Anforderungen aus der Expositionsklasse XF eine Festigkeitsklasse niedriger. In diesem Fall darf Fußnote 5) nicht angewendet werden.
4)
Bei einem Größtkorn der Gesteinskörnung von 63 mm darf der Zementgehalt um
30 kg/m3 reduziert werden.
5)
bei Festigkeitsentwicklung langsam oder sehr langsam eine Festigkeitsklasse niedriger
(Prüfalter 28 Tage). In diesem Fall darf Fußnote 3) nicht angewendet werden.
117
und DIN 1045
kein
Korrosionsoder
Angriffsrisiko
Tabelle B18b: Grenzwerte für die Zusammensetzung sowie
Eigenschaften von Beton – Teil 2
Betonangriff
aggressive
chemische
Umgebung
Frostangriff
Expositionsklassen
XF1
höchstzul. w/z-Wert
0,60 0,557) 0,507) 0,55
0,50 0,507) 0,60 0,50 0,45 0,55 0,55 0,45 0,45
Mindestdruckfestigkeitsklasse2)
C25/ C25/
30
30
C35/
45 5)
C25/
30
C35/
455)
C30/ C25/ C35/ C35/ C30/ C30 C35/ C35/
37
30 453) 5) 453) 373) 373) 453) 453)
Mindestzementgehalt in kg/m3 4)
280
300
320
300
320
320
280 320 320 3009) 3009) 3209) 3009)
270
2707)
2707)
270
270
2707)
270 270 270 270 270 270 270
–
6)
–
6)
–
6) 10)
Mindestzementgeh.
bei Anrechnung von
Zusatzst. in kg/m3 2)
Mind.luftgehalt in %
andere
Anforderungen
XF2
XF3
XF4
Verschleißangriff 8)
Gesteinskörnungen für die
Expositionsklassen XF1 bis XF4
XA1 XA2 XA3 XM1
–
–
–
–
–
11)
F4
MS25
F2
XM2
XM3
–
–
–
–
–
Oberfläch.
Behandlung
des
Betons12)
–
Hartstoffe
nach
DIN
1100
MS18
2) 3) 4)
, , und 5) s. Fußnoten in Tabelle B18a, Teil 1
6)
der mittlere Luftgehalt im Frischbeton unmittelbar vor dem Einbau muss bei einem
Größtkorn der Gesteinskörnung von … betragen
18 mm ≥ 5,5 Vol.-%
16 mm ≥ 4,5 Vol.-%
32 mm ≥ 4,0 Vol.-%
63 mm ≥ 3,5 Vol.-%
Einzelwerte dürfen diese Anforderungen um höchstens 0,5 Vol.-% unterschreiten.
7)
Die Anrechnung auf den Mindestzementgehalt und den Wasserzementwert ist nur bei
Verwendung von Flugasche zulässig. Weitere Zusatzstoffe des Typs II dürfen zugesetzt,
aber nicht auf den Zementgehalt oder den w/z-Wert angerechnet werden. Bei
gleichzeitiger Zugabe von Flugasche und Silikastaub ist eine Anrechnung auch für die
Flugasche ausgeschlossen.
8)
Gesteinskörnung nach DIN 12620
9)
Höchstzementgehalt 360 kg/m3, jedoch nicht bei hochfesten Betonen.
10)
Erdfeuchter Beton mit w/z ≤ 0,40 darf ohne Luftporen hergestellt werden.
11)
Schutzmaßnahmen für den Beton wie Schutzschichten oder dauerhafte Bekleidungen erforderlich, wenn nicht ein Gutachten eine andere Lösung vorschlägt
12)
z. B. Vakuumieren und Flügelglätten des Betons
Bei sehr weichen Betonen und bei Einsatz von Fließmittel ist der unter 6) angegebene Mindestluftgehalt um 1 % zu erhöhen!
118
Der Mehlkorngehalt ist für Betone bis zur Festigkeitsklasse C50/60 und
LC50/55 bei den Expositionsklassen XF und XM nach Tabelle B19 zu
begrenzen, für Betone ab der Festigkeitsklasse C55/67 und LC55/60
bei allen Expositionsklassen gilt Tabelle B20.
Für alle anderen Betone beträgt der höchstzulässige Mehlkorngehalt
550 kg/m3.
Tabelle B19: Höchstzulässiger Mehlkorngehalt für Betone mit einem
Größtkorn von 16 mm bis 63 mm bis Betonfestigkeitsklasse C50/60 und LC50/55 bei den Expositionsklassen
XF und XM 1) 2)
1)
2)
Zementgehalt [kg/m3]
Mehlkorngehalt [kg/m3]
≤ 300
400
≥ 350
450
Zwischenwerte dürfen interpoliert werden bei 300 ≥ z ≤ 350
Werte dürfen erhöht werden:
– wenn der Zementgehalt 350 kg/m3 übersteigt um den über 350 kg/m3 hinausgehenden Zementgehalt.
– wenn ein puzzolanischer Zusatzstoff des Types II (z.B. Flugasche) verwendet
wird, um den Gehalt des Zusatzstoffes.
– jedoch maximal um 50 kg/m3.
– wenn das Größtkorn der Gesteinskörnung 8 mm beträgt um 50 kg/m3.
Tabelle B20: Höchstzulässiger Mehlkorngehalt für Betone mit einem
Größtkorn von 16 mm bis 63 mm ab Betonfestigkeitsklasse
C55/67 und LC55/60 bei allen Expositionsklassen 1) 2)
1)
2)
Zementgehalt [kg/m3]
Mehlkorngehalt [kg/m3]
≤ 400
500
450
550
≥ 500
600
Zwischenwerte dürfen interpoliert werden bei 400 ≥ z ≤ 500
Werte dürfen um max. 50 kg/m3 erhöht werden, wenn das Größtkorn 8 mm beträgt
119
und DIN 1045
5.3.2 Mehlkorn
5.4 Betone für besondere Anwendungen
Die folgenden Betone sind in der Regel normgemäße (DIN EN 206-1, DIN
1045-2) Produkte, für welche zusätzliche Vorschriften (z.B. DAfStbRichtlinien) gelten und deren Rezeptur zur Erzielung der besonderen
Eigenschaften modifiziert wird.
5.4.1 Wasserundurchlässiger Beton
Wasserundurchlässige Betone finden Verwendung bei Bauteilen, die
Nässe oder Feuchtigkeit ausgesetzt sind. Regelungen und Anforderungen sind in der DAfStB-Richtlinie „Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton“ festgelegt. Hierin werden je zwei Beanspruchungs- und
Nutzungsklassen (Tabelle 21) und Anforderungen an Bauteildicken definiert, daraus können Grenzwerte für Druckfestigkeit, Zementgehalt,
w/z-Wert, Größtkorn und Expositionsklasse abgeleitet werden. Außerdem sind Einbauempfehlungen beschrieben.
5.4.2 Flüssigkeitsdichter Beton
Für Betonkonstruktionen ohne Oberflächenabdichtung, die wassergefährdende Stoffe zurückhalten müssen (z.B. Tankstellen, Chemikalienlager), fordert die DAfStB-Richtlinie „Betonbau beim Umgang mit
wassergefährdenden Stoffen“ die Verwendung von FD (flüssigkeitsdichter Beton) oder FDE (flüssigkeitsdichter Beton nach Eindringprüfung)-Beton. Die Richtlinie definiert die Grenzwerte für Druckfestigkeit,
Zementleimgehalte, w/z-Werte, Größtkorn, chemischen Widerstand der
Gesteinskörnung, Sieblinie und die Verwendung von Flugasche, anderen Zusatzstoffen (z.B. Faser, Polymersuspensionen, Silikastaub) und
Restwasser.
Der wesentliche Unterschied zwischen FD- und FDE-Beton besteht darin, dass für FDE-Beton die Eindringtiefe wassergefährdender Stoffe
nachzuweisen ist, weshalb die Einschränkungen (Performance-Prinzip)
bei den o.g. Grenzwerten im Vergleich zu FD-Beton deutlich geringer
ausfallen. Die Richtlinie legt weiterhin die Nachbehandlung, die Überwachungsklasse und die Entmischungsstabilität des Betons fest.
120
Bezeichnung
Flüssigkeitsdichter Beton
(FD-Beton)
Flüssigkeitsdichter Beton
nach Eindringprüfung
(FDE-Beton)
Allgemein
DIN 1045-2 mit vorgegebenen
Anforde-rungen
DIN 1045-2 mit Begrenzung
(≤ FD-Beton) und Nachweis
des Eindringverhaltens
MindestdruckC30/37
festigkeitsklasse
Wasserzementwert
w/z ≤ 0,50; (w/z)eq ≤ 0,50 (in flüssigen Zusätzen enthaltenes
Wasser ist anzurechnen)
Zemente
CEM I, CEM II-S, CEM II/A-D,
CEM II/A-P, CEM II-V, CEM II-T,
CEM II/A-LL, CEM II-M 1),
CEM III/A, CEM III/B
Gesteinskörnung
– Größtkorn: 16 mm bis 32 mm
– Sieblinienbereich: A/B
– unlösliche Gesteinskörnung bei – Größtkorn ≤ 32 mm
Beaufschlagung mit starken
Säuren verwenden
Zusatzstoffe
Polymerdispersionen:
Wenn für Beton nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2 zulässig, Feststoff- und Flüssiganteil bei (w/z)eq berücksichtigen.
Flugasche nach DIN EN 450 und Silikastaub nach allgemeiner
bauaufsichtlicher Zulassung zulässig.
Zusatzmittel
Herstellung als LP-Beton mit Luftporenbildner erlaubt
Fasern
mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassungbei Stahlfasern:
Richtlinie Stahlfaserbeton berücksichtigen
Prüfung der Medienbeständigkeit erforderlich
Zementleimgehalt
≤ 290 l/m3 (inkl. angerechneter
Zusatzstoffe)
Herstellung und
Verarbeitung
– Konsistenz bei Einbau möglichst F3
– Überwachungsklasse 2 für den Beton nach DIN 1045-3
– Keine Neigung zum Bluten oder Entmischen
– Nachbehandlung mind. 70 % der 28-Tage-Druckfestigkeit, jedoch nicht weniger als 7 Tage; chemische Nachbehandlungsmittel sind nicht zulässig
1)
keine Einschränkung
Abweichungen möglich
Zulässig sind die Kombinationen CEM II/A-M (S-D), (S-P), (S-V), (S-T), (S-LL), (D-P), (D-V), (D-T),
(D-LL), (P-V), (P-T), (P-LL), (V-T), (V-LL) sowie CEM II/B-M (S-D), (S-T), (D-T), (S-V), (D-V), (V-T)
121
und DIN 1045
Tabelle B21: Anforderungen an die Betonzusammensetzung von
FD- und FDE-Beton gemäß DAfStb-Richtlinie
5.4.3 Hochfester Beton
Ab Druckfestigkeitsklasse C 55/67 werden normgemäße Betone als
hochfest angesehen. Bei der Verwendung von Betonen der Druckfestigkeitsklassen C 90/105 oder C 100/115 ist eine bauaufsichtliche Zulassung bzw. eine Zustimmung im Einzelfall erforderlich, worin auch die
Überwachung festgelegt ist. In Übereinstimmung mit DIN EN 206-1/
DIN 1045-2 dürfen hochfeste Betone für unbewehrte Bauteile, Stahlbeton und Spannbeton eingesetzt werden. Vorrangiges Einsatzgebiet
sind Bauteile bei denen eine hohe Tragfähigkeit bei optimierten Querschnittsabmessungen erforderlich ist.
Bedingt durch niedrige w/z-Werte weisen diese Betone eine hohe Dichtigkeit und verringerte Kapillarporosität auf. Dadurch verbessern sich
der Widerstand gegen chemische Einwirkungen und der Widerstand
gegen Frostangriff mit oder ohne Taumittel.
Anwendungsgebiete für hochfeste Betone sind:
– hochbeanspruchte Stützen oder Wände
– Bauteile bei sehr starkem chemischen Angriff, z.B. Kühltürme
– Bauteile, die hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind,
z.B. Verkehrsflächen.
5.4.4 Selbstverdichtender Beton
Anspruchsvolle Anwendungen wie engbewehrte Bauteile und Sichtbetonobjekte stellen die Anwendungsbereiche von selbstverdichtendem
Beton dar. Die Herstellung, Überwachung und Verwendung sind in der
DIN EN 206-9 und in der DAfStB-Richtlinie „Selbstverdichtende Betone“ geregelt. Selbstverdichtender Beton ist sedimentationsstabil, verdichtet sich selbstständig und weist ein Porenvolumen analog einem zu
verdichtendem Beton auf. Er kann als Transportbeton, Baustellenbeton
oder in einem Werk für Betonfertigteile hergestellt werden.
122
5.4.5 Stahlfaserbeton
Stahlfaserbeton ist ein Beton gemäß DIN EN 206-1/ DIN 1045-2. Ihm
werden zum Erreichen definierter Eigenschaften Stahlfasern als
Zusatzstoff zugegeben. Entsprechend der DAfStb - Richtlinie Stahlfaserbeton ist der Baustoff ein Beton nach Eigenschaften. Die Betonzusammensetzung, die Auswahl der Faserart und die Bestimmung der
zu dosierenden Fasermenge erfolgen in Verantwortung des Herstellers
des Stahlfaserbetons.
Stahlfasern
Die verwendeten Fasern entsprechen den Festlegungen der DIN EN
14889-1. Dementsprechend sind Stahlfasern „gerade oder verformte
Fasern aus kalt gezogenem Stahldraht, gerade oder verformte zugeschnittene Einzelfasern, aus Schmelzgut hergestellt Fasern, von kalt
gezogenem Draht gespante Fasern oder aus Stahlblöcken gehobelte
Fasern, die für eine homogene Einbringung in Beton oder Mörtel geeignet sind.“. Die DIN EN 14889-1 legt Anforderungen für Stahlfasern
für Beton, Mörtel und Einpreßmörtel für tragende und nichttragende
Zwecke fest. Es werden fünf Gruppen von Stahlfasern unterschieden:
Gruppe I kalt gezogener Stahldraht
Gruppe II aus Blech geschnittene Fasern
Gruppe III aus Schmelzgut extrahierte Fasern
Gruppe IV von kalt gezogenem Draht gespante Fasern
Gruppe V von Stahlblöcken gehobelte Fasern
Die Leistungsfähigkeit des Stahlfaserbetons wird, bei vergleichbaren
Betonzusammensetzungen, wesentlich vom Fasertyp und vom Faserwerkstoff beeinflusst. Stahlfasern mit hoher Schlankheit (Verhältnis
Faserlänge/ Faserdurchmesser) und großer Länge bewirken eine höhere
Leistungsfähigkeit. Allgemein kann die Leistungsfähigkeit eines Stahlfaserbetons durch das komplexe Zusammenwirken verschiedener
Größen, die im Betonentwurf aufeinander abzustimmen sind, beschrieben werden.
123
und DIN 1045
Allgemeines
Fasereigenschaften
Betoneigenschaften
Faserdosierung
w/z - Wert
Faserverteilung
Druck- und Zugfestigkeit
Faserverbundeigenschaften
- Fasergeometrie (Länge,
Durchmesser, Schlankheit)
- Verankerungsart (Faserform)
- Oberflächenbeschaffenheit
Drahtzugfestigkeit
Zementart und -gehalt
Granulometrie
Üblicherweise eingesetzte Stahlfasern können mit den folgenden technischen Kriterien beschrieben werden:
Faserlänge
Faserdurchmesser
Faserschlankheit
Drahtzugfestigkeit
35 - 60 mm
0,5 - 1,2 mm
45 - 80
1000 - 3000 N/mm2
Es sind zwei Systeme der Konformitätsbescheinigung für Stahlfasern
zu unterscheiden:
System „1“
Stahlfasern für tragende Zwecke
System „3“
Stahlfasern für andere Zwecke
Wird Stahlfaserbeton auf der Grundlage der DAfStb - Richtlinie Stahlfaserbeton verwandt, muss die Konformität der Stahlfasern gemäß
dem System „1“ bescheinigt sein.
Die DIN EN 206-1/ DIN 1045-2 definiert folgende Grundanforderungen
an die Stahlfasern als Betonausgangsstoffe:
- als verwendbar gelten lose Stahlfasern nach DIN EN 14889-1, deren
Konformität mit dem System „1“ der Konformitätsbescheinigung
nachgewiesen worden ist
- geeignet sind weiterhin geklebte oder in einer Dosierverpackung zugegebene Stahlfasern nach Din EN 14889-1, unter der Voraussetzung
dass ihre Verwendbarkeit hinsichtlich der Lieferform durch eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung nachgewiesen worden ist
- verzinkte Stahlfasern dürfen nicht für vorgespannte Bauteile verwendet werden.
124
Der Definition des Baustoffs entsprechend, sollen durch die Zugabe von
Stahlfasern bestimmte Eigenschaften erreicht werden. Die zu erreichenden Eigenschaften werden dabei vom jeweiligen Bauteil bestimmt.
Zu den beeinflussbaren Eigenschaften zählen:
-
Erhöhung der Schlagfestigkeit
Zuwachs des Widerstandes gegen dynamische Stoßbelastungen
Steigerung des Verschleißwiderstandes
Verbesserung des Verhaltens bei Brandbeanspruchung
Verbesserung des Widerstandes gegen das Eindringen von Flüssigkeiten
- Verhinderung bzw. Verzögerung des Zusammenschlusses von Mikrorissen in der Rissprozesszone zu Makrorissen (Rissvernadelung)
- definierte Nachrisszugfestigkeit (Kraftübertagung im Bereich von
Makrorissen).
Die beiden letztgenannten Eigenschaften beeinflussen mit ihrer Ausprägung die weiteren angeführten Eigenschaften.
Abb. B9: Übergang von der Mikro- zur Makrorissbildung bei
Beton und Stahlfaserbeton
(Quelle: Holschemacher, K.; Klug, Y.; Deh, F.; Wörner, J.-D.: „Faserbeton“ in
Betonkalender 2006; Ernst & Sohn, Berlin 2006, S. 585 - 663)
125
und DIN 1045
Eigenschaften von Stahlfaserbeton
Unter einem Mikroriss ist ein Riss, in dem die sich entfestigende
Betonmatrix noch Zugspannungen übertragen kann, zu verstehen. Ein
Makroriss ist ein Riss, in dem auf Grund seiner Breite keine Zugspannungen durch den Beton mehr übertragen werden können.
Bauteile aus Beton werden frühzeitig durch Zwangs- und Eigenspannungen beansprucht. Da der E-Modul der Gesteinskörnungen höher als
der E-Modul der Hydratationsprodukte des Zements ist, kommt es
in der Kontaktzone zwischen Gesteinskörnung und Zementsteinmatrix
zu Mikrorissen. Im weiteren zeitlichen Verlauf oder unter Lasteintrag
können die Mikrorisse, nachdem die Verzahnung durch die Gesteinskörnung nicht mehr wirksam ist, zu Makrorissen anwachsen. Mikrorisse bilden den Ausgangspunkt für die Entstehung von Biege- oder Trennrissen, die zu einer Minderung der Gebrauchstauglichkeit führen
können. Die räumliche Verteilung der Stahlfasern in der Betonmatrix
bewirkt, dass die Fasern die Mikrorisse kreuzen. Der weiteren Mikrorissöffnung wird entgegen gewirkt (Rissvernadelung). Bei entstandenen Makrorissen sind die Fasern, wiederum auf Grund ihrer räumlichen
Verteilung und der festen Verankerung in der Betonmatrix in der Lage
Kräfte über die Rissufer hinweg zu übertragen.
Die DAfStb - Richtlinie "Stahlfaserbeton" (November 2012)
Allgemeines
Die Richtlinie Stahlfaserbeton des DAfStb enthält Ergänzungen und Änderungen gegenüber den folgenden Regelwerken:
- DIN EN 1992-1-1/ DIN EN 1992-1-1/NA (Eurocode 2)
- DIN EN 206-1/ DIN 1045-2
- DIN EN 13670/ DIN 1045-3
- DAfStb - Richtlinie „Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen“
- DAfStb - Richtlinie „Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton".
Die Richtlinie ist anwendbar für die Bemessung, Konstruktion und Ausführung von Tragwerken des Hoch- und Ingenieurbaus aus Stahlfaserbeton oder aus Stahlfaserbeton in Kombination mit Betonstahlbewehrung bis einschließlich der Druckfestigkeitsklasse C50/60. Sinngemäß
darf die Richtlinie auch für nichttragende Bauteile Anwendung finden.
126
Standardbeton
Bauteile aus vorgespanntem Stahlfaserbeton
gefügedichter und haufwerksporiger Leichtbeton
hochfester Beton der Druckfestigkeitsklassen ≥ C55/67
Stahlfaserbeton ohne Betonstahlbewehrung in den Expositionsklassen XS2, XD2, XS3 und XD3, bei denen die Stahlfasern rechnerisch in Ansatz gebracht werden
- selbstverdichtender Beton
- Stahlfaserspritzbeton .
Stahlfaserbeton mit Betonstahlbewehrung darf in allen Expositionsklassen verwendet werden. Mindestdruckfestigkeitsklasse für Stahlfaserbeton in den Expositionsklassen XC1 und XC2 ist jeweils C20/25.
Da Stahlfaserbeton Beton mit eingebettetem Metall darstellt, ist eine
Einordnung in die Expositionsklasse X0 nicht zulässig.
Klassifizierung von Stahlfaserbeton
Die Richtlinie teilt den Baustoff anhand der in der Erstprüfung erreichten Nachrissbiegezugfestigkeit in Leistungsklassen ein. Bei der
Nachrissbiegezugfestigkeit handelt es sich um eine angenommene
Festigkeit des Stahlfaserbetons in der Zugzone nach Überschreiten
der Zugfestigkeit des Betons. Das bedeutet, dass der Baustoff auch
im gerissenen Zustand in der Lage ist, Zugbeanspruchungen über
die Rissufer hinweg zu übertragen. Es werden zwei Leistungsklassen
(L1 und L2) unterschieden:
Leistungsklasse
Nachweise im
Grenzzustand der
Verformungswerte
entspr. Teil 2, Anhang O
der DAfStb - Richtlinie
L1
Gebrauchstauglichkeit
δL1 = 0,5 mm
L2
- Tragfähigkeit
- Gebrauchstauglichkeit bei gleichzeitiger Verwendung von
Bewehrungsstahl
(Kombinationsbewehrung)
δL2 = 3,5 mm
127
und DIN 1045
Nicht in den Anwendungsbereich der Richtlinie fallen:
-
Abb. B10: Last - Durchbiegungs - Kurve zur Ermittlung der
Nachrissbiegezugfestigkeiten
Quelle: DAfStb - Richtlinie Stahlfaserbeton
Die einzelnen Leistungsklassen beider Verformungsbereiche sind in
der nachstehenden Tabelle ausgewiesen. Der Planer nutzt die zugehörigen Grundwerte der zentrischen Nachrisszugfestigkeit (Spalten
2, 4-6) für die Bauteilbemessung.
Tabelle B22: Leistungsklassen von Stahlfaserbeton
Spalte
1
2
3
4
5
6
Grundwerte der zentrischen Nachrisszugfestigkeit ffct0 in N/mm2
Verformung 1
Verformung 2
l1
ffct0,L1
L2
fffct0,L2
ffct0,u
1
0
< 0,16
0
–
–
–
2
0,4a
0,16
0,4a
0,10
0,15
0,15
0,22
Zeile
ffct0,s
3
0,6
0,24
0,6
0,15
0,22
4
0,9
0,36
0,9
0,23
0,33
0,33
5
1,2
0,48
1,2
0,30
0,44
0,44
6
1,5
0,60
1,5
0,38
0,56
0,56
7
1,8
0,72
1,8
0,45
0,67
0,67
0,53
0,78
0,78
0,89
8
2,1
0,84
2,1
9
2,4
0,96
2,4
0,60
0,89
10
2,7b
1,08
2,7b
0,68
1,00
1,00
11
3,0a
1,20
3,0b
0,75
1,11
1,11
a
b
128
nur für flächenhafte Bauteile (b > 5h)
für Stahlfaserbeton dieser Leistungsklassen ist eine allgemeine bauaufsichtliche
Zulassung oder Zustimmung im Einzelfall erforderlich
Ziel der Erstprüfung ist die Feststellung einer Betonzusammensetzung,
die die festgelegten Anforderungen an den Frischbeton und den Festbeton erfüllt. Sie ist vor der Verwendung eines neuen Stahlfaserbetons
durchzuführen. Verantwortlich für die Durchführung ist der Hersteller.
Die Erstprüfungen sind einmal jährlich als Bestätigungsprüfung zu
erneuern. Sollten sich wesentliche Änderungen der Ausgangsstoffe
oder der festgelegten Anforderungen ergeben, sind die Erstprüfungen
ebenfalls zu wiederholen.
Die Anforderungen an die in der Erstprüfung durchzuführenden Prüfungen sind im Anhang N (normativ) - Erstprüfung von Stahlfaserbeton geregelt.
Tabelle B23: Prüfplan für die in der Erstprüfung zu bestimmenden
Frisch- und Festbetoneigenschaften
Prüfgegenstand
Prüfung
Konsistenz
nach DIN EN 12350-2, Einstufung des Betons in
eine Bestimmung
-3, -4 oder -5
eine Konsistenzklasse
Nachrissbiegezug
festigkeit an in
nach Anhang O
Formen hergestellten
Probekörpern
Druckfestigkeit
Zweck
Einstufung des Betons
in eine Leistungsklasse
und Kontrolle der
Leistungsklasse
Einstufung des Betons
nach DIN EN 12390-3 in eine Druckfestigkeitsklasse
Häufigkeit/ Anzahl
der Probekörper
je Prüftermin
≥ 6 Balken
3 Würfel
Die im Rahmen der Erstprüfung herzustellenden Balken weisen die Abmessungen von 150 mm x 150 mm x 700 mm auf. Diese Abmessungen
sind verbindlich bis zu einem Nennwert des Größtkorns der Gesteinskörnung von 16 mm für Rundkorn und 22 mm für gebrochenes Korn.
Die Länge der Stahlfasern sollte nicht geringer als das 1,5 - fache des
Größtkorns sein.
129
und DIN 1045
Erstprüfung von Stahlfaserbeton
Die Prüfung der Probekörper erfolgt auf einer weggeregelten Prüfmaschine (mindestens Güteklasse 1 nach DIN 51220) mit hoher Maschinensteifigkeit . Bis zu einer Mittendurchbiegung von 0,75 mm darf die Durchbiegungsgeschwindigkeit nicht mehr als 0,10 mm/min betragen. Ab
Durchbiegungen oberhalb von 0,75 mm darf die Durchbiegungsgeschwindigkeit schrittweise auf maximal 0,30 mm/min gesteigert werden.
Abb. B11: Messvorrichtung zur Ermittlung der
Nachrissbiegezugfestigkeiten
Quelle: DAfStb - Richtlinie Stahlfaserbeton
Eine lineare Interpolation zur Ermittlung von Erstprüfungsergebnissen
ist zulässig. Hierfür sind die Ergebnisse der Nachrissbiegezugfestigkeit,
nicht aber die ermittelten Leistungsklassen heranzuziehen. Es sind
zwei Vorgehensweisen der Interpolation möglich.
• Interpolationen hinsichtlich des Stahlfasergehaltes (gleiche Druckfestigkeitsklasse)
Werden mehrere Stahlfaserbetone, die sich nur durch eine Differenz
des Fasergehalts von maximal 20 kg/m2 unterscheiden, geprüft, darf
für einen Beton mit zwischen diesen Grenzen liegendem Fasergehalt
die mittlere Nachrissbiegezugfestigkeit durch lineare Interprolation
berechnet werden. Die Betonzusammensetzungen dürfen sich beim
Verflüssiger- bzw. beim Fließmittelgehalt unterscheiden. Voraussetzung ist weiterhin, dass in den Prüfungen ausschließlich Fasern
gleichen Typs eines Herstellers eingesetzt wurden. Ausgeschlossen
von der Interpolation sind Stahlfaserbetone der Leistungsklasse 0 und
aller Leistungsklassen größer L2,4. Für die letztgenannten Betone
(L2,7; L3,0) ist eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung oder eine
Zustimmung im Einzelfall erforderlich.
130
Werden Betone mit gleichen Ausgangsstoffen, aber unterschiedlichen
Druckfestigkeiten (z.B. C20/25 und C35/45), geprüft, darf für einen
weiteren Beton, dessen Druckfestigkeit innerhalb dieses Bereichs liegt,
die mittlere Nachrissbiegezugfestigkeit proportional dem Verhältnis
der mittleren Zugfestigkeiten fctm der jeweiligen Betone nach DIN EN
1992-1-1 linear interpoliert werden.
Gleichheit der Ausgangsstoffe liegt bei Erfüllung folgender Voraussetzungen vor:
- gleiche geologische Herkunft der Gesteinskörnungen
- gleiche Zementart und Zementfestigkeitsklasse
- Zusatzstoff gleicher Art
- Zusatzmittel gleichen Typs.
Ergänzend zu den in DIN EN 206-1/ DIN 1045-2, Tabelle 17 Konformitätskriterien für andere Eigenschaften als die Festigkeit festgelegten Eigenschaften ist der Stahlfasergehalt zu überprüfen.
Eigenschaft
Stahlfasergehalt
Protokollausdruck der Mischanlage oder
aus den Produktionsaufzeichnungen im Zusammenhang mit den Mischanweisungen
Prüf- oder Bestimmungsverfahren
Stahlfasergehalt wird durch einen Mindestwert mf,min festgelegt
Mindestanzahl von Proben oder
Bestimmungen
1 Bestimmung pro Produktionstag
Annahmezahl
entsprechend DIN EN 206-1/
DIN 1045-2, Tab. 19a
Grenzabweichung einzelner Prüfergebnisse von den Grenzen der
festgelegten Klasse oder von den
Toleranzen des festgelegten
Zielwertes
0,95 mf,min
keine Beschränkung
(falls keine Grenzen festgelegt sind)
131
und DIN 1045
• Interpolationen hinsichtlich der Betondruckfestigkeiten (gleicher
Fasergehalt)
Produktionskontrolle
Generell sind die in den Tabellen 22, 23 und 24 der DIN EN 206-1/DIN
1045 enthaltenen Kontrollanforderungen im System der Produktionskontrolle zu berücksichtigen. Ergänzende Regelungen sind im Anhang
Q (normativ) - Zusätzliche Vorschriften für Stahlfaserbeton enthalten.
Zusätzliche Kontrolle der Betonausgangsstoffe bei Stahlfaserbeton
Betonausgangsstoff
10a
Überprüfung/
Prüfung
Zweck
Überprüfung
des Lieferscheins
Sicherstellen, dass die Fracht der
Bestellung entspricht und die
richtige Herkunft hat
Stahlfasern
Sichtprüfung
11a
(Zusatz-
Gewichtskontrolle
der Gebinde (entfällt bei separater
Verwiegung der
Zugabemenge)
13a
Jede Lieferung
Sicherstellen, dass die Fracht der
Bestellung entspricht und die
Augenscheinprüfung der Fasergeometrie; Im Zweifelsfall sind
die Abmessungen zu bestimmen.
stoffe)
Mindesthäufigkeit
Sicherstellen, dass der
Gebindeinhalt dem bestellten
Nenngewicht entspricht
Jede Lieferung
Stichprobenartig
Zusätzliche Kontrolle der Ausstattung bei der Herstellung von
Stahlfaserbeton
Ausstattung
Abmessvorrichtung
Zweck
Mindesthäufigkeit
Augenscheinprü- Sicherstellen, dass die MesseinAlle 7 Produktionstage
fung der Funktion richtung einwandfrei funktoniert
für die Dosierung von
3a
Stahlfasern sowie
Vereinzelungsgeräte
a
Überprüfung/
Prüfung
Prüfung der
Genauigkeit
Vermeiden ungenauer Zugaben
Nach Aufstellung.
In regelmäßigen Abständen nach Aufstellung.
Im Zweifelsfall
Die Häufigkeit hängt von der Art der Ausrüstung, ihrer Empfindlichkeit beim Gebrauch und den
Produktionsbedingungen der Anlage ab.
132
Zusätzliche Kontrolle der Herstellverfahren und der
Betoneigenschaften bei Stahlfaserbeton
Überprüfung/
Prüfung
Zweck
Mindesthäufigkeit
17 Gleichmäßigkeit Prüfung nach
der FaserverteiAnhang M
lung im Frischbeton bei Zugabe in
den Fahrmischer
Überprüfen der Anforderungen So häufig wie die Drucknach Tabelle Q.4
festigkeitsprüfung, siehe
DIN EN 206-1, Tabelle 24,
Zeile 16
Prüfung nach
18 Nachrissbiegezugprüfung an in Anhang O
Formen hergestellten Betonprobekörpern
Einstufen des Betons in eine
Leistungsklasse
Einmal jährlich
Im Zweifelsfall
Kriterien für die Gleichmäßigkeit der Faserverteilung im Frischbeton
Prüfergebnis für Fasergehalt in kg/m3
mf,i
≥ 0,80 · mf,min
mf
≥ 0,85 · mf,min
mf,min Mindestwert des Fasergehaltes
Bauausführung
Anforderungen an die Bauausführung von Tragwerken aus Beton sind
DIN EN 13670 / DIN 1045-3 geregelt. Der Teil 3 der DAfStb - Richtlinie ergänzt diese Regelungen um die Belange des Einsatzes von Stahlfaserbeton. Die Überwachung durch das Bauunternehmen erstreckt sich auf
die Überwachungsklassen 1 und 2. Da hochfeste Betone nicht zum Geltungsbereich der Richtlinie gehören, entfällt die Überwachungsklasse 3.
Überwachungsklassen für Stahlfaserbeton
Gegenstand
Überwachungs
klasse 1
Überwachungsklasse 2
besondere
Eigenschaften
Stahlfaserbeton
der Leistungsklasse
≤ L1 - 1,2
Stahlfaserbeton
der Leistungsklasse
≥ L1 - 1,2
–
133
und DIN 1045
Prüfgegenstand
Ergänzend zu den in Tabelle A.1 der DIN EN 13670/ DIN 1045-3 festgelegten Prüfungen sind bei Anwendung des Baustoffs weitere Prüfungen erforderlich.
Umfang und Häufigkeit der Prüfungen
Spalte
1
2
3
Zeile
Gegenstand
Prüfverfahren
Anforderung
4
5
6
Häufigkeit der Überwachungsklasse
2
3
1
Frisch- und Festbetoneigenschaften
8a1)
AugenscheinStahlfasergehalt prüfung
1)
des Frischbetons Nach Teil 2,
Anhang M
Normales
Aussehen
Nach
Anhang NB.3
–
Jedes Lieferfahrzeug
Nach
Anhang NB.3
8b1)
Nachrissbiegezugprüfung an in Nach Teil 2,
Formen hergeAnhang O
stellten Betonprobekörpern
Nach
–
Anhang NB.3
Nach
Anhang NB.3
Stichprobe
Entfällt
Entfällt
Entfällt
1) Prüfungen 8a und 8b dürfen alternativ durchgeführt werden.
In Zweifelsfällen ist bei Verwendung eines Stahlfaserbetons der Überwachungsklasse 2 eine Bestimmung des Fasergehalts oder alternativ
eine Bestimmung der Nachrissbiegezugfestigkeit in Verantwortung des
Bauunternehmens durchzuführen.
Die Beurteilung der gewonnenen Ergebnisse aus Fasergehaltsbestimmung bzw. Prüfung der Nachrissbiegezugfestigkeit erfolgt anhand der
in den folgenden Tabellen enthaltenen Annahmekriterien. Bei Nichteinhaltung der Annahmekriterien kann die Annahmeprüfung an Bauteilproben erfolgen, z.B. durch die Bestimmung des Fasergehaltes an
Bohrkernen. In diesem Fall muss jedes einzelne Prüfergebnis mindestens 80 % des Fasergehaltes oder der Mittelwert aus 3 Bohrkernen
mindestens 85 % des Mindestwertes des Fasergehaltes erbringen.
Annahmekriterien für das Ergebnis der Bestimmung
des Fasergehaltes
Anzahl n der Ergebnisse in der Reihe
Fasergehalt [kg/m3]
n=1
mf,i ≥ 0,80 x mf,min
n=3
mf ≥ 0,85 x mf,min
mf,min = Mindestwert des Fasergehaltes
Anmerkung: „n“ bezieht sich auf die Ladung
134
Annahmekriterien für das Ergebnis der Nachrissbiegezugprüfung
n=1
jedes einzelne
Prüfergebnis [N/mm2]
≥ L1 und ≥ L2
Anmerkung 1: „n“ und „Prüfergebnis“ beziehen sich auf die Ladung.
Anmerkung 2: Der Zahlenwert des Prüfergebnisses ist nicht mit dem
Faktor 0,51 gemäß Teil 2, Gleichung 0.3, zu multiplizieren.
Anwendungsgebiete
Mit der Entwicklung des Stahlbetonbaus im 19. Jahrhundert setzten
auch die Überlegungen zur Kombination von Beton und Stahlfasern ein.
Großtechnische Anwendung fand der Baustoff ab den 1960-ziger Jahren. Mit dem Erscheinen technischer Regelwerke, wie dem DBV - Merkblatt „Stahlfaserbeton - Fassung Oktober 2001“ war in Deutschland eine ansteigende Verwendung des Baustoffs zu verzeichnen. Die Anwendungsgebiete wurden erweitert. Unter Zugrundelegung der im DBV
- Merkblatt „Industrieböden aus Stahlfaserbeton“ vorgenommenen
Gliederung der Anwendungsgebiete nach den derzeit in Deutschland
vorliegenden Regelwerken können die in der folgenden Übersicht dargestellten Anwendungsgebiete aufgeführt werden.
135
und DIN 1045
Anzahl n der Ergebnisse in der Reihe
Tabelle B24: Anwendungsgebiete für Stahlfaserbeton
DIN EN 14487 Spritzbeton
Trocken- und Nassspritzbeton
DAfStb - Richtlinie Stahlfaserbeton
tragende Fundamente
Wände
Decken
Betonfertigteile (z.B. Elementwände, Fertigteilgaragen, Tübbinge)
tragende oder aussteifende Industrieböden
DAfStb - Richtlinie Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton
Wände
Fundamentplatten
DAfStb - Richtlinie Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen
Ableitflächen
Auffangwannen
Tankstellenflächen
DBV - Merkblatt Industrieböden aus Stahlfaserbeton
Industrieböden
befahrene Freiflächen
136
und DIN 1045
Eindringtiefe e 72m in mm
(s/h)0,5 in m0,5/s0,5
s = Oberflächenspannung in N/mm
h = dynamische Viskosität in Nm · s/m2
Abb. B12: Ermittlung der Eindringtiefe e72m für FD-Beton
5.4.6 Unterwasserbeton
Betone für tragende Konstruktionen unter Wasser sollten eine ausreichend weiche Konsistenz aufweisen (durch Mehlkorngehalt und Stabilisierer einstellbar), die ohne Verdichtung ein geschlossenes Gefüge bilden. Der w/z - Wert beträgt maximal 0,60 und ist in Abhängigkeit von
den jeweiligen Expositionsklassen (z.B. XA) festzulegen. Bei einem
Größtkorn der Gesteinskörnung von 32 mm beträgt der Zementgehalt
mindestens 350 kg/m3. Bei Anrechnung von Flugasche muss der Gehalt
an Zement und Flugasche min. 350 kg/m3 betragen.
5.4.7 Beton für hohe Gebrauchstemperaturen
Die Rezepturen von Betonen für hohe Gebrauchstemperaturen (bis 250
°C) sind abhängig von den Nutzungsbedingungen gutachterlich zu entwerfen. Die Gesteinskörnungen und Bindemittel (z.B.: Tonerdeschmelzbzw. -sinterzemente) müssen entsprechend temperaturbeständig sein.
5.4.8 Spritzbeton
Spritzbetone (DIN EN 14487-1 u. -2) werden für den Tunnelbau, die Instandsetzung von bestehenden oder neuen Tragwerken und die Siche137
Tabelle B25: Beanspruchungsklassen und Nutzungsklassen
Klassen
Art der Beaufschlagung
Beanspruchungsklasse 1
drückendes und nichtdrückendes Wasser,
zeitweise aufstauendes Sickerwasser
Beanspruchungsklasse 2
nichtstauendes Sickerwasser,
Bodenfeuchte
Nutzungsklasse A
Wasserdurchtritt durch den Beton nicht zulässig;
keine Feuchtstellen auf der Bauteiloberfläche
Nutzungsklasse B
Feuchtstellen dürften auftreten in Form von
Dunkelfärbungen und Bildung von Wasserperlen
rung von Baugruben, Hohlräumen und Hängen verwendet. Spritzbeton
wird unmittelbar vor dem Spritzvorgang Erhärtungsbeschleuniger zugesetzt, so dass sie umgehend erstarren.
5.4.9 Beton nach Zusammensetzung
Bei „Beton nach Zusammensetzung“ gibt der Anwender (Besteller)
des Betons die Rezeptur und die Ausgangsstoffe vor. Der Produzent
muss den Nachweis führen, dass die hergestellte Mischung der Vorgabe entspricht. Er ist nicht, wie im Falle des „Betons nach Eigenschaften“, verantwortlich für die Betoneigenschaften.
5.4.10 Beton mit erhöhtem Säurewiderstand (ESW)
Betone mit erhöhtem Säurewiderstand sind normgemäß mit der zusätzlichen Eigenschaft des erhöhten Säurewiderstands. Sie werden
gemäß eines allgemein anerkannten Prüfkonzepts, u. a. mit Schwefelsäure bei dem pH-Wert 3,5, geprüft. Eine erhöhte Beständigkeit bei
Angriff anderer Medien ist prinzipiell vorhanden. Im Einzelfall muss
dies durch Prüfungen mit dem einwirkenden Medium geprüft werden.
Nach diesen Nachweisen kann ESW-Beton für Bauteile der Expositionsklasse XA3 ohne zusätzlichen Schutz des Betons eingesetzt
werden.
138
5.5 Festbetonanforderungen
Wenn keine besonderen Vereinbarungen getroffen werden, ist die
Druckfestigkeit an Probewürfeln mit 150 mm Kantenlänge, die unter
den Bedingungen nach DIN EN 12390-2, Anhang NA (fc,dry) gelagert werden, nach 28 Tagen zu ermitteln. Die Druckfestigkeit bei Lagerung
nach EN 12390-2 (fc,cube) ist dann wie folgt zu berechnen:
für Normalbeton bis C50/60
fc,cube = 0,92 • fc,dry
für hochfesten Normalbeton ab C55/67
fc,cube = 0,95 • fc,dry
Werden anstelle von Würfeln mit 150 mm Kantenlänge solche mit 100
mm Kantenlänge verwendet, dann dürfen die Werte nach folgender
Beziehung berechnet werden:
fc,dry(150mm) = 0,97 • fc,dry(100mm)
Die charakteristische Festigkeit des Betons muss gleich oder größer als
die minimale charakteristische Druckfestigkeit für die festgelegte
Druckfestigkeitsklasse sein (s. Tabelle B9).
5.5.2 Spaltzugfestigkeit
Ist die Spaltzugfestigkeit des Betons zu ermitteln, muss sie nach
EN 12390-6 geprüft werden. Sofern nicht anders festgelegt, ist die
Spaltzugfestigkeit an Probekörpern im Alter von 28 Tagen zu prüfen.
Die charakteristische Spaltzugfestigkeit des Betons muss gleich oder
größer als die festgelegte charakteristische Spaltzugfestigkeit sein.
Für die Konformitätskontrolle der Spaltzugfestigkeit ist das Konzept
der Betonfamilien nicht anwendbar.
5.5.3 Rohdichte
Beton wird entsprechend seiner ofentrockenen Rohdichte in Normal-,
Schwer- und Leichtbeton eingeteilt.
– Normalbeton 2000 < r ≤ 2600 kg/m3
– Schwerbeton r > 2600 kg/m3
– Leichtbeton
800 ≤ r ≤ 2000 kg/m3 (entsprechend der Rohdichteklassen siehe Tabelle B11)
Das Prüfverfahren zur Ermittlung der Rohdichte wird in DIN EN 12390-7
beschrieben.
139
und DIN 1045
5.5.1 Druckfestigkeit
5.5.4 Beton mit hohem Wassereindringwiderstand (WU - Beton)
Beton mit hohem Wassereindringwiderstand für wasserundurchlässige
Konstruktionen muß nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2 folgende Anforderungen erfüllen:
1. Bauteildicken über 40 cm
w/z-Wert </= 0,70
2. Bauteildicken bis 40 cm
Mindestdruckfestigkeitsklasse C25/30, w/z-Wert </= 0,60, Mindestzementgehalt = 280 kg/m3 bzw. bei Anrechnung von Zusatzstoffen
270 kg/m3.
Soll die Wassereindringtiefe an Betonprobekörpern geprüft werden,
so muss das Verfahren zwischen Verfasser und Hersteller vereinbart
werden. Weiterhin sind die Konformitätskriterien für den Nachweis der
Wassereindringtiefe zu vereinbaren.
6
6.1
Betonkonzeption
Stoffraumrechnung
Durch die Stoffraumrechnung wird festgestellt, welche Raumanteile
Zement, Wasser, Gesteinskörnung, Zusatzmittel, Zusatzstoffe und Luft
in 1 m3 = 1000 dm3 verdichtetem Beton einnehmen. Der Stoffraum wird
aus dem Gewicht und der Dichte der verschiedenen Stoffe (Schätzwerte Rohdichte Gesteinskörnung s. Kapitel I, Abschnitt 2.2.3.2) ermittelt.
Berechnungsgrundlage je m3 Beton:
z
1000 =
140
w
+
rz
g
+
rw
f
+ p [dm3]
+
rg
rf
q
z
w
g
f
r
rz
rw
rg
rf
=
=
=
=
=
=
=
=
=
Zementmenge
Wassermenge
Menge Gesteinskörnung
Zusatzstoffmenge
Luftgehalt (Porenvolumen)
Dichte Zement
Dichte Wasser
Rohdichte Gesteinskörnung
Dichte Zusatzstoff
[kg]
[kg]
[kg]
[kg]
[dm3]
[kg/dm3]
[kg/dm3]
[kg/dm3]
[kg/dm3]
Die Gleichung q wird so aufgelöst, dass sich der Stoffraum der
Gesteinskörnung Vg [dm3] errechnen lässt:
g
Vg
=
= 1000 –
rg
(
z
w
+
rz
f
+
rw
)
+ p
rf
[dm3]
w
Hieraus erhält man durch Umstellung nach g
g = Vg · rg [kg]
e
das Gewicht der oberflächentrockenen Gesteinskörnung. Die Wassermenge w ergibt sich aus der gewünschten Konsistenz des Frischbetons
und dem Wasseranspruch der Gesteinskörnung (s. Beispiel 2 in Kapitel I,
Abschnitt 2.6, Tabelle G29); die Zementmenge z errechnet man über
den notwendigen w/z-Wert aus dem Wasseranspruch (Beispiel 3 in Kapitel II, Abschnitt 6.2.5); für das Porenvolumen werden Erfahrungswerte oder bei Verwendung von LP-Mitteln die Sollwerte eingesetzt.
Die Auflösung dieser Gleichung (2) mit einer Unbekannten erfolgt
zweckmäßig nach dem im Beispiel 3 gewählten Rechenschema.
141
und DIN 1045
Hierbei bedeuten:
6.2 Mischungsberechnung ohne Restwasser
Die Einsatzstoffe für 1m3 verdichteten Betons lassen sich folgendermaßen berechnen:
6.2.1 Festlegen des w/z-Wertes
Die Beziehung zwischen der Betondruckfestigkeit fc,dry,cube, der Zementfestigkeitsklasse und dem Wasserzementwert (w/z)eq zeigt Abbildung
B9. Aus dieser Darstellung lässt sich für eine gefordete Betondruckfestigkeit und für die gewählte Zementfestigkeitsklasse ein Anhaltswert
für den höchstzulässigen Wasserzementwert ablesen. Unabhängig
hiervon sind bei Stahlbeton aus Gründen des Korrosionsschutzes sowie ggf. bei Betonen mit besonderen Eigenschaften Grenzwerte für den
Wasserzementwert einzuhalten, welche nicht überschritten werden
dürfen (vgl. Tabelle B18) und die mit dem Wert aus Abbildung B9 zu vergleichen sind. Maßgebend für den Mischungsentwurf ist der jeweils
kleinste Wasserzementwert (vgl. Beispiel 3, Kapitel II, Abschnitt 6.2.5).
Bei allen Expositionsklassen darf anstelle des höchstzulässigen
Wasserzementwertes (Tabelle B18) mit dem „äquivalenten Wasserzementwert“ gerechnet werden. Dieser errechnet sich, je nach Verwendung von Flugasche oder Silicastaub, wie folgt:
142
x Verwendung von Flugasche f
w/ (z + 0,4 · f) = (w/z) eq
x Verwendung von Silicastaub s
w/ (z + 1,0 · s) = (w/z) eq
und DIN 1045
Betondruckfestigkeit fc,dry,cube [N/mm2]
Quelle: Weber;
Tegelaar:
Guter Beton.
2001
Wasserzementwert (w/z)eq
Abb. B13: Abhängigkeit der Würfeldruckfestigkeit fc,dry,cube des Betons
von der Festigkeitsklasse des Zementes und vom Wasserzementwert (w/z)eq
143
6.2.2 Wassergehalt w
Die erforderliche Wassermenge ergibt sich aus deren Abhängigkeit
vom Kornaufbau des Gesteinskörnungsgemisches und der gewünschten Konsistenz des Frischbetons; die Abschätzung des Wasseranspruches kann anhand von Kennwerten und Diagrammen (s. Tabelle G18
oder Abbildung G7) erfolgen (vgl. Beispiel 2, Kapitel I, Abschnitt 2.6).
6.2.3 Zementgehalt z
Den Zementgehalt z erhält man durch Division des Wassergehaltes w
durch den maßgeblichen Wasserzementwert:
z = w : (w/z)eq
r
Der errechnete Wert ist mit den erforderlichen Mindestzementgehalten (Tabelle B18) zu vergleichen; der höhere Wert ist maßgebend (vgl.
Beispiel 3).
6.2.4 Zusatzstoffmenge f
Wird dem Beton Flugasche zugegeben, dürfen von der zugegebenen
Menge höchstens 33 % des Zementgehaltes auf den Wasserzementwert angerechnet werden. Bei Silicastaub beträgt die anrechenbare
Menge 11 % vom Zementgehalt.
x Anrechenbarkeitswert Flugasche 0,4
x Anrechenbarkeitswert Silicastaub 1,0
(s. auch Kapitel II, Abschnitt 6.2.1.)
6.2.5 Menge Gesteinskörnung g
Die Gesteinskörnungsmenge g ergibt sich mit Hilfe der Stoffraumrechnung aus Gleichung (2) und (3). Zur besseren Übersicht verwendet man hierfür ein Rechenschema gemäß Beispiel 3.
Nach Ermittlung der Gesamtmenge an Gesteinskörnung erfolgt die
prozentuale Aufteilung in die einzelnen Korngruppen entsprechend der
angestrebten Sieblinie (nach Ermittlung von Über- und Unterkorn). Die
errechneten Werte gelten für oberflächentrockene Gesteinskörnungen. Da jedoch in der Praxis meist mit feuchten Gesteinskörnungen gearbeitet wird, ist der Feuchtigkeitsgehalt festzustellen und sowohl beim
Gewicht der Gesteinskörnung als auch beim Zugabewasser zu berücksichtigen.
144
f Daraus ergibt sich die Zuordnung zu den Expositionsklassen
XC4 und XF1. Die geforderte Druckfestigkeit entspricht der Mindestdruckfestigkeitsklasse nach Tabelle B18: C25/30.
f Inklusive dem gewählten Vorhaltemaß von 6 N/mm2 wird eine
mittlere Druckfestigkeit von 36 N/mm2 angestrebt.
Vorhandene Einsatzstoffe:
CEM II/B-S 32,5 R
Flugasche mit rf = 2,30 kg/dm3
Gesteinskörnung Rheinmaterial mit rg = 2,63 kg/dm3, Größtkorn 32 mm,
Mehlkorn plus Feinstsandanteil (Durchgang ≤ 0,250 mm): 4,1 %, Mehlkornanteil ≤ 0,125 mm: 1,2 %.
a)
w/z-Wert
Gemäß Abbildung B9 ergibt sich der Richtwert w = 0,58 mit
fc,dry,cube = 36 N/mm2 und Zementfestigkeitsklasse 32,5.
f Forderung des höchstzulässigen Wasserzementwertes der Expositionsklassen = 0,60 (Tabelle B18) ist erfüllt
b)
Wassergehalt w
Die angestrebte Sieblinie (Bereich BC 32) hat die Körnungsziffer
k = 3,80 (vgl. Beispiel 1 u. 2, Kapitel I, Abschnitt 2.6); damit ergibt sich nach Abbildung G30 ein Wasseranspruch w = 197 kg/m3.
Durch Einsatz geeigneter Flugasche läßt sich der Wasserbedarf
um ca. 5 % senken, so dass als erforderlicher Gesamtwassergehalt w ~ 187 kg/m3 in Ansatz zu bringen ist.
c)
Zementgehalt z und Flugaschemenge f
Nach Gleichung (4) ist z = 187 : 0,58 = 322 kg/m3; dieser Zementgehalt ist für den geforderten Beton ausreichend (≥ 280
kg/m3 bzw. bei Einsatz von Flugasche ≥ 270 kg/m3 nach Tabelle
B18).
f
f
festgelegt wird z = 300 kg/m3 und f = 50 kg/m3
w/z eq = 187/ (300 + 0,4 x 50) = 0,58 ≤ 0,60
145
und DIN 1045
Beispiel 3:
Außenbauteil mit direkter Beregnung und Frostbeanspruchung, C25/30
d) Menge Gesteinskörnung g
Die Gesteinskörnungsmenge je Kubikmeter Beton ergibt sich nach
der Stoffraumrechnung aus dem folgenden Schema:
Einsatzstoffe
Gehalt [kg/m3]
Dichte [kg/dm3]
Stoffraum [dm3/m3]
Zement z
300
:
3,05
f
Flugasche f
50
:
2,3
f
22
Wasser w
187
:
1,0
f
187
Luftporen p
–
–
98
15
322
Gesteinskörnung g
1783
Beton
2320
f
2,63
x
2,32
678
1000
Mehlkorngehalt aus Gesteinskörnung: g0,125 = 0,012 · 1783 = 21 kg/m3
Gesamtmehlkorn: z + f + g0,125 = 300 + 50 + 21 = 371 kg/m3
Gesamtgehalt ≤ 0,250 mm: 300 + 50 + 0,041 · 1783 = 423 kg/m3
f
Forderung Mehlkorngehalt bei XF von max. 420 kg/m3 + 50 kg/m3
aus der Flugasche (s. Tabelle B19) ist erfüllt
6.3 Mischungsberechnung mit Restwasser
Grundprinzip der Restwasserverwendung ist, dass neben dem Klarwasseranteil im Restwasser zwangsläufig auch Festsstoffe mit in den
Beton eingeführt werden. Ziel des Betonentwurfs mit Restwasser ist somit die eigenständige Feststoffbetrachtung, um die betontechnologischen Wirkungen des Feststoffs im Restwasser so zu erfassen, dass
die relevanten Betoneigenschaften nicht verändert werden. Bei der
Mischungsberechnung sind so die Faktoren Restwassermenge, Wasseranspruch des Feststoffs und Feststoffvolumen in der Stoffraumrechnung zu berücksichtigen.
Die notwendige Restwassermenge und die Feststoffmenge können aus
den Bestimmungsgleichungen 1 und 2 aus der Restwasserdichte und
der Feststoffdichte abgeleitet werden. Für die Feststoffdichte kann ein
Wert von 2,1 kg/dm3 angesetzt werden. Dabei gilt:
146
(1 – 1 / Restwasserdichte)
)
(1 – 1 / Feststoffdichte)
w Feststoffmenge = Restwassermenge
(1 – 1 / Restwasserdichte)
(1 – 1 / Feststoffdichte)
·
Der Wasseranspruch des Feststoffs kann über eine Eignungsprüfung
ermittelt werden. Dieser liegt in der Regel in der Größenordnung von
Zement. Als letzter Punkt muss der Volumenanteil des Feststoffs in der
Stoffraumrechnung berücksichtigt werden. Dies bedeutet, dass der
dem Mischungsentwurf ohne Restwasser zugrundeliegende Gesteinskörnungsanteil um das Restwasserfeststoffvolumen vermindert wird.
7 Hinweise für die Herstellung und
Verarbeitung von Beton
7.1 Betondeckung
Die Betondeckung erfüllt folgende Aufgaben:
-
Schutz der Bewehrung vor Korrosion
-
Sicherstellung der Einleitung von Zugkräften aus dem Beton in den
Bewehrungsstahl (Verbundwirkung)
-
Schutz der Bewehrung vor Brandbeanspruchungen.
Um diese Aufgaben zu erfüllen, muss der Beton dicht sein und zwischen
der Oberfläche eines Bewehrungsstahls und der nächstgelegenen
Oberfläche eines Betonbauteils eine ausreichende Dicke (Betondeckung) aufweisen. Das Nennmaß der Betondeckung cnom ist auf den
Bewehrungszeichnungen eines Bauvorhabens auszuweisen. Es ergibt
sich aus folgender Beziehung:
cnom = cmin + Δcdev
cmin - Mindestbetondeckung
Δcdev - Vorhaltemaß .
Der Nachweis der jeweils erforderlichen Betondeckung ist in DIN EN
1992-1-1/ DIN EN 1992-1-1/NA geregelt.
147
und DIN 1045
q Restwassermenge = Zugabewassermenge · 1 / (1 -
7.2
Mindestbetondeckung
Die Mindestbetondeckung cmin ist der größte Wert, der sich aus den
Verbund- bzw. Dauerhaftigkeitsanforderungen ergibt:
cmin = max. {cmin,b; cmin,dur + Δcdur,γ – cdur,st – cdur,add ; 10 mm}
cmin,b
– Mindestbetondeckung aus der Verbundanforderung
cmin,dur – Mindestbetondeckung aus der Dauerhaftigkeitsanforderung
Δcdur,γ – additives Sicherheitselement
cdur,st
– Reduzierung der Mindestbetondeckung bei Verwendung
nichtrostenden Stahls
cdur,add – Reduzierung der Mindestbetondeckung durch zusätzliche
Schutzmaßnahmen.
Die Mindestbetondeckung ist, zur Sicherstellung des Verbundes und
einer ausreichend möglichen Verdichtung des Betons in der Randzone
des Bauteils in der Regel nicht geringer als cmin,b zu wählen.
Tabelle: Mindestbetondeckung cmin,b
Anforderungen zur Sicherstellung des Verbundes
Art der Bewehrung
Mindestbetondeckung cmin,b1
Betonstabstahl
Stabdurchmesser
Stabbündel
Vergleichsdurchmesser (Φn)2
1
–
2
– Φn = Φ x √nb
bei einem Nenndurchmesser des Größtkorns der Gesteinskörnung
größer als 32 mm ist cmin,b in der Regel um 5 mm zu erhöhen
nb – Anzahl der Bewehrungsstähle eines Stabbündels mit
nb ≤ 4 – für lotrechte Stäbe unter Druck und für Stäbe
in einem Übergreifungsstoß
nb ≤ 3 für alle anderen Fälle .
148
Die Mindestbetondeckung aus der Dauerhaftigkeitsanforderung cmin,dur
kann wie folgt verändert werden:
Modifikation für cmin,dur
X0, XC1
0 mm
C2, XC3, XC4, XD1, XD2, XD3,
XS1, XS2, XS3
-5 mm
Tabelle: Mindestbetondeckung cmin,dur –
Anforderungen an die Dauerhaftigkeit von Betonstahl nach DIN 488
Expositionsklassen
Anforderungsklasse
(X0)
XC1
XC2, XC3
XC4
S3 cmin,dur
(10)
10
20
25
S3 Δcdur,γ
0
XD1, XS1 XD2, XS2 XD3, XS3
30
35
40
+10
+5
0
Für die Festlegung der Reduzierung der Mindestbetondeckung cdur,st
bei Verwendung nichtrostendenStahls gelten die Festlegungen der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung des jeweiligen Stahls.
Für die Reduzierung der Mindestbetondeckung durch zusätzliche
Schutzmaßnahmen cdur,add gilt:
– Δcdur,add = 0 mm ohne Spezifikation
– Δcdur,add = 10 mm bei Expositionsklasse XD bei dauerhafter, rissüberbrückender Beschichtung (vgl. DAfStb – Heft 600)
Bei Beanspruchung des Bauteils durch Frost-Tau-Wechsel oder durch
chemische Angriffe (Expositionsklassen XF und XA) wird dies durch die
Betonzusammensetzung berücksichtigt. Diese Beanspruchungen haben daher keinen Einfluß auf die Dimensionierung der Betondeckung.
Falls bei verschleißbeanspruchten Bauteilen die Anordnung einer Opferbetonschicht zur Vergrößerung der Betondeckung genutzt werden
soll, ist die Mindestbetondeckung cmin um folgende Werte zu erhöhen.
149
und DIN 1045
Expositionsklassen
Expositionsklasse
Erhöhung der Mindestbetondeckung cmin
XM1
k1 = 5 mm
XM2
k2 = 10 mm
XM3
k3 = 15 mm
7.3 Vorhaltemaß Δcdev
Die Mindestbetondeckung ist zur Berücksichtigung von unplanmäßigen
Abweichungen um das Vorhaltemaß Δcdev zu erhöhen.
Vorhaltemaß Δcdev
für Dauerhaftigkeit mit cmin,dur
15 mm (Ausnahme XC1 = 10 mm)
für Verbundwirkung mit cmin,b
10 mm
Das Vorhaltemaß Δcdev darf um 5 mm verringert werden, wenn dies
durch eine entsprechende Qualitätskontrolle bei Planung, Entwurf,
Herstellung und Bauausführung begründet werden kann (vgl. DBV –
Merkblätter „Betondeckung und Bewehrung“, „Unterstützungen“, „Abstandhalter“).
Bei bewehrten Bauteilen, die gegen unebene Flächen betoniert werden
müssen, ist das Nennmaß der Betondeckung grundsätzlich zu erhöhen.
Die Erhöhung hat folgende Kriterien zu berücksichtigen:
–
Diffenzmaß der Unebenheit
–
mindestens jedoch:
 bei Herstellung auf vorbereitetem Baugrund
(z.B. bei unebener Sauberkeitsschicht): k1 = 20 mm
 bei Herstellung unmittelbar auf dem Baugrund: k2 = 50 mm
–
150
bei strukturierten Oberflächen oder bei grobem Waschbeton ist
die Betondeckung ebenfalls entsprechend zu erhöhen.
Die Frischbetontemperatur darf zum Zeitpunkt der Lieferung nicht
unter 5 °C liegen und darf im allgemeinen 30 °C nicht überschreiten.
Wenn andere Anforderungen erforderlich sind, so sind diese festzulegen und die Maßnahmen (Kühlen, Wärmen) zwischen Hersteller und
Verwender zu vereinbaren.
Tabelle B26: Betontemperatur
Lufttemperatur Frischbetontemperatur °C bei Einbau
+5 °C bis –3 °C
+5 °C
–3 °C
+10 °C
(Zemente mit niedriger Wärmeentwicklung und Z < 240 kg/m3)
+10 °C
7.3 Nachbehandlung
Die erforderliche Mindestdauer der Nachbehandlung ist nach DIN EN
13670 / DIN 1045-3 in Abhängigkeit von der Festigkeitsentwicklung
des Betons und der Lufttemperatur festgeschrieben und in Tabelle B26
dargestellt.
Tabelle B27: Mindestdauer der Nachbehandlung nach DIN 1045-3
Expositionsklassen
XO,
XC1
XA, XS, XD, XF2, XF3
XF4, XC2, XC3, XC4, XF1
XM
alternativ, jedoch nur:
XC2, XC3, XC4, XF1
Mindestdauer der Nachbehandlung in Tagen
Betonfestigkeitsentwicklung
Bauteiltemperatur
Frischbeton in °C
5-9
10-14
15-24
≥ 25
5-9
10-14
3
2
1
1
4
2
1
6
4
2
2
8
4
2
7
4
langsam
10
7
4
2
sehr langsam
15
10
5
3
doppelt
12 Std.
schnell
mittel
Einbautemperatur
Oberfläche in °C
14
≥ 15
unzulässig
Die Einstufung in die Festigkeitsentwicklungsklassen erfolgt im Normalfall aus 2-zu-28Tage-Druckfestigkeit, bei späterem Festigkeitsnachweis gilt entsprechend 2-zu-56- oder
2-zu-91-Tage-Druckfestigkeit. Bei Nachbehandlungsdauer aus Einbautemperatur muss
starke Abkühlung im Bauteil ausgeschlossen sein! Bei Beton nach ZTV-ING sind die Tabellenwerte zu verdoppeln. Alternativ ist nachzubehandeln, bis die Festigkeit des oberflächennahen Betons mind. 70 % der charakteristischen Druckfestigkeit erreicht hat.
151
und DIN 1045
7.2 Betontemperatur
Grundsätzlich müssen Betone so lange nachbehandelt werden, bis die
nachgewiesene Festigkeit des oberflächennahen Bereiches 50 % der
charakteristischen Festigkeit fck des verwendeten Betons erreicht. Für
Betonoberflächen, deren Beanspruchung den Expositionsklassen X0,
XC1 bzw. XM zuzuordnen ist, sind geringere oder höhere Festigkeitsanteile gefordert (s. Tabelle B27).
Tabelle B28: Mindestdauer der Nachbehandlung anhand der
Oberflächenfestigkeit
Expositionsklasse
erforderliche Festigkeit im
ohne genaueren Nachweis der Festigkeit
oberflächennahen Bereich
1)
0,5 Tage 1)
X0, XC1
0,30 * fck
alle außer XO, XC1, XM
0,50 * fck
Mindestdauer gemäß Tabelle B25
XM
0,70 * fck
Mindestdauer gemäß Tabelle B23 verdoppeln
Verarbeitsbarkeitszeit < 5 Stunden, Temperatur der Betonoberfläche ≥ 5 °C
Mögliche Nachbehandlungsmethoden je nach Einsatzgebiet
können sein:
x
längere Verweildauer des Betons in der Schalung
x
Abdecken des ausgeschalten Betons mit dampfdichten Folien
x
Aufbringen wasserspeichernder Abdeckungen;
Verdunstungsschutz
x
kontinuierliches Besprühen mit Wasser (ggf. Fluten)
x
Aufbringen flüssiger Nachbehandlungsmittel.
Weitere Maßnahmen können Tabelle B29 entnommen werden.
152
Art
Maßnahmen
– Folie
– Nachbehandlungsfilm
– ggf.
zusätzlich
Wasser
– Wasser
1)
Abdecken bzw. Nachbehandlungsfilm
aufsprühen und benetzen; Holzschalung
nässen; Stahlschalung vor Sonnenstrahlung
schützen
Abdecken bzw.
Nachbehandlungsfilm aufsprühen
Abdecken bzw. Nachbehandlungsfilm aufsprühen undWärmedämmung; Verwendung
wärmedämmender Schalung, z.B. Holz
Abdecken und Wärmedämmung;
Umschließen des Arbeitsplatzes (Zelt) oder
Beheizen (z.B. Heizstrahler); zusätzlich
Betontemperaturen wenigstens 3 Tage lang
auf +10 °C halten
durch Benetzen ohne Unterbrechung
feucht halten
Außentemperatur in °C
<-3°C -3°C +5°C +10°C >25°C
bis bis bis
+5°C +10°C +25°C
X
X
X
X
1)
X 1)
X
Nachbehandlungs- und Ausschalfristen um die Anzahl der Frosttage verlängern; Beton
mindestens 7 Tage vor Niederschlägen schützen
7.4 Überwachung durch das Bauunternehmen
Maßgebende Frisch- und Festbetoneigenschaften müssen überprüft
werden. Weiterhin sind aufzuzeichnen:
x
Lufttemperatur (Minimum/Maximum) und Witterungsverhältnisse
x
Bauabschnitt und Bauteil
x
Art und Dauer der Nachbehandlung.
153
und DIN 1045
Tabelle B29: Geeignete Nachbehandlungsmaßnahmen für Beton bei
verschiedenen Temperaturen
7.4.1. Überwachungsklassen
Nach DIN EN 13670/DIN 1045-3 wird der Beton über die Expositionsklassen und Druckfestigkeitsklassen in die Überwachungsklassen 1, 2
und 3 eingeteilt (s. Tabelle B30). Treffen mehrere Überwachungsklassen zu, ist die höchste maßgebend.
Tabelle B30: Überwachungsklassen
Überwachungsklasse
Festigkeitsklasse
für Normal- und
Schwerbeton
Festigkeitsklasse
für Leichtbeton der
Rohdichteklassen
D1,0 bis D1,4
D1,6 bis D2,0
Expositionsklasse
Besondere
Eigenschaften
1)
1
≤ C25/30 1)
2 4)
≥ C30/37 und ≤ C50/60
3 4)
≥ C55/67
nicht anwendbar
≤ LC25/28
X0, XC, XF1
≤ LC25/28
≤ LC30/33 und LC 35/38
XS, XD, XA, XM 2), XF2, XF3, XF4
z.B. Beton für WU-Bauwerke 3), UW-Beton,
Strahlenschutzbeton
Beton für besondere Anwendungsfälle, z.B.
FD/FDE-Beton, verzögerter Beton
(die jeweiligen DAfStb-Richtlinien
sind zu beachten)
Stahlfaserbeton der Leistungsklasse > L1-1,2
≥ LC30/33
≥ LC40/44
Stahlfaserbeton
der
Leistungsklasse
≤ L1-1,2
Spannbeton C25 / 30 ist einzustufen in Überwachungsklasse 2
2)
gilt nicht für übliche Industrieböden
3)
Beton mit hohem Wassereindringwiderstand darf in Überwachungsklasse 1 eingeordnet werden, wenn der
Baukörper nur zeitweilig aufstauendem Sickerwasser ausgesetzt ist und wenn in der Projektbeschreibung
nichts anderes festgelegt ist.
4)
Wird Beton der Überwachungsklassen 2 und 3 eingebaut, muss das Bauunternehmen über eine ständige Prüfstelle verfügen und eine Überwachung durch eine anerkannte Überwachungsstelle durchgeführt werden.
154
7.4.2 Umfang und Häufigkeit der Prüfungen
Tabelle B31 beschreibt die notwendigen Prüfungen am Beton bei
Verwendung von Beton nach Eigenschaften.
Bei Beton nach Eigenschaften sind die Proben für die Druckfestigkeitsprüfung etwa gleichmäßig über die Betonierzeit zu verteilen und aus
verschiedenen Fahrzeugen zu entnehmen, wobei aus jeder Probe ein
Probekörper herzustellen ist.
Tabelle B31: Umfang und Häufigkeit der Prüfungen am Beton bei
Gegenstand
Prüfverfahren
Lieferschein
Konsistenz 1)
nach Augenschein
nach Augenschein
DIN EN 12350-2
DIN EN 12350-3
DIN EN 12350-4 oder
DIN EN 12350-5
DIN EN 12350-6
Frischbetonrohdichte (Leichtund Schwerbeton)
Gleichmäßigkeit
des Betons
Druckfestigkeit 2)
Luftgehalt von
Luftporenbeton
Andere Betoneigenschaften
1)
2)
jedes Fahrzeug
Stichprobe
in Zweifelsfällen
jedes Fahrzeug
beim ersten Einbringen jeder Betonzusammensetzung; bei Herstellung von
Probekörpern; in Zweifelsfällen
bei Herstellung von Probekörpern; in Zweifelsfällen
nach Augenschein
Stichprobe
Vergleich von
Eigenschaften
DIN EN 12390-3
in Zweifelsfällen
DIN 12350-7 (Normalund Schwerbeton)
ASTM C 173
(Leichtbeton)
in Zweifelsfällen
nicht zutreffend
jedes Fahrzeug
3 Proben/300 m3 o. 3 Proben/50 m3 o.
je 3 Betoniertage
je 1 Betoniertag
zu Beginn jedes Betonierabschnittes;
in Zweifelsfällen
in Übereinstimmung mit Normen, Richtlinien oder im Einzelfall festzulegen
abhängig vom gewählten Prüfverfahren
größte Anzahl an Proben ist maßgebend
155
und DIN 1045
Die Probennahme erfolgt auf der Baustelle und sollte, sofern erforderlich, nach Einstellen der Konsistenz zufällig vorgenommen werden.
7.4.3 Identitätsprüfung für die Druckfestigkeit auf der Baustelle
Die Beurteilung der Ergebnisse der Druckfestigkeitsprüfung bei Verwendung von Beton nach Eigenschaften erfolgt nach den Kriterien
nach Tabelle B32. Der Nachweis ist erbracht, wenn beide Kriterien
erfüllt werden.
Tabelle B32: Annahmekriterien für die Druckfestigkeitsprüfung
auf der Baustelle
Kriterium 1
Anzahl „n“
der Einzelwerte in
einer Reihe
Beton der
Kriterium 2
Beton der
Mittelwert von „n“ Einzelwerten fcm
N/mm2
Beton der
Beton der
jeder Einzelwert fci
N/mm2
1
3 bis 4
≥ fck + 1
≥ fck – 4
≥ 0,9 fck
2
5 bis 6
≥ fck + 2
≥ fck – 4
≥ 0,9 fck
3
7 bis 34
≥ fck – 4
≥ 0,9 fck
4
≥ 35
≥ fck – 4
≥ 0,9 fck
冉
冊
2,58
fcm ≥ fck + 1,65 –
s
öä
n
mit s = 4
fcm ≥ fck +
s≥3
冉
1,65 –
mit:
冊
2,58
s
öä
n
s≥5
fck die charakteristische Druckfestigkeit des verwendeten Betons
s der Schätzwert der Standardabweichung der Grundgesamtheit
8 Festlegung des Betons
Beton nach EN 206-1/DIN 1045-2 darf als Beton nach Eigenschaften,
als Beton nach Zusammensetzung oder als Standardbeton beschrieben werden.
Der Verfasser der Festlegung des Betons muss sicherstellen, dass alle
relevanten Anforderungen für die Betoneigenschaften in der dem Hersteller zu übergebenden Festlegung enthalten sind. Er muss auch alle
Anforderungen an Betoneigenschaften festlegen, die für den Transport
nach der Lieferung, das Einbringen, die Verdichtung, die Nachbehandlung oder weitere Behandlungen erforderlich sind. Für besondere An156
8.1 Verantwortlichkeiten
DIN 1045-2 legt die Verantwortlichkeiten, siehe Tabelle B33, fest.
Bei Beton nach Eigenschaften ist der Hersteller verantwortlich, dass
der Beton die in der Ausschreibung festgelegten Eigenschaften und zusätzlichen Anforderungen erfüllt. Er wählt entsprechend die Ausgangsstoffe und die Betonzusammensetzung und weist deren Eignung
in der Erstprüfung nach.
Bei Beton nach Zusammensetzung ist der Hersteller verantwortlich,
dass der Beton mit der vom Besteller vorgegebenen Zusammensetzung hergestellt wird. Die Einhaltung der in der Auschreibung festgelegten Eigenschaften liegt damit im Verantwortungsbereich des
Bestellers.
Tabelle B33: Verantwortlichkeiten
Verfasser
Festlegung der Eigenschaften
Festlegung der Eigenschaften
Festlegung der Zusammensetzung
Erstprüfung
Hersteller
Festlegung derZusammensetzung
Erstprüfung
Verwender
Betonherstellung
Betonherstellung
Annahmeprüfung
Annahmeprüfung
8.2 Beton nach Eigenschaften
Mischung, bei der die Verantwortung für die Festlegung der erforderlichen Betoneigenschaften und zusätzlichen Anforderungen beim
Verfasser der Festlegung liegt, und bei der der Betonhersteller dafür verantwortlich ist, dass die gelieferte Mischung die festgelegten Eigenschaften und zusätzlichen Anforderungen erfüllt.
157
und DIN 1045
wendungsfälle (z.B. Sichtbeton, hochfester Beton, LP-Beton) sollten zusätzliche Anforderungen zwischen Verfasser, Hersteller und Verwender
vereinbart werden.
Tabelle B34: Mindest- und zusätzliche Angaben für Beton und
Transportbeton nach Eigenschaften
Grundlegende Anforderungen:
x Übereinstimmung mit DIN EN 206-1/DIN 1045-2
x Druckfestigkeitsklasse1)
x Expositionsklasse
x Feuchtigkeitsklasse
x Nennwert des Größtkorns der Gesteinskörnung
x Klasse des Chloridgehalts / Art der Verwendung
(unbewehrter Beton, Stahlbeton, Spannbeton)
Für Leichtbeton gilt zusätzlich:
x Rohdichteklasse oder Zielwert der Rohdichte
Für Schwerbeton gilt zusätzlich:
x Zielwert der Rohdichte
Für Transportbeton und Baustellenbeton gilt zusätzlich:
x Konsistenzklasse oder, in besonderen Fällen, Zielwert der
Konsistenz
Zusätzliche Anforderungen:
x besondere Arten oder Klassen von Zement
x besondere Arten oder Klassen von Zuschlägen
x erforderliche Eigenschaften für den Widerstand gegen Frostbzw. Frost-Tausalz-Angriff
x Anforderungen an die Frischbetontemperatur
x Festigkeitsentwicklung
x Wärmeentwicklung bei der Hydratation
x verzögertes Ansteifen
x Wassereindringwiderstand
x Abriebwiderstand
x Spaltzugfestigkeit
x andere technische Anforderungen
1)
Angabe des Prüfalters, wenn nicht 28 Tage
158
Mischung, bei der die Zusammensetzung und die verwendeten Ausgangsstoffe vom Bauausführenden (Verwender des Betons) festgelegt
werden. Der Betonhersteller ist dafür verantwortlich, dass die gelieferte Mischung diesen Angaben entspricht, übernimmt aber keine
Verantwortung für die Eigenschaften des Betons.
Tabelle B35: Mindest- und zusätzliche Angaben für Beton und Transportbeton nach Zusammensetzung
Grundlegende Anforderungen:
x Übereinstimmung mit DIN EN 206-1 / DIN 1045-2
x Zementgehalt
x Zementart und Festigkeitsklasse des Zements
x entweder Wasserzementwert oder Konsistenz durch Angabe der
Klasse oder, in besonderen Fällen, des Zielwertes
x max. Chloridgehalt oder -klasse
x Art und Kategorie der Gesteinskörnung; bei Leichtbeton oder
Schwerbeton die Höchst- oder Mindestrohdichte der Gesteinskörnung
x Nennwert des Größtkorns der Gesteinskörnung und jeweilige
Beschränkungen der Sieblinie
x Art und Menge der Zusatzmittel und Zusatzstoffe oder Fasern,
falls welche verwendet werden
x falls Zusatzmittel, Zusatzstoffe oder Fasern verwendet werden,
die Herkunft dieser Ausgangsstoffe und des Zements
Zusätzliche Anforderungen:
x Herkunft einiger oder aller Betonausgangsstoffe stellvertretend
für Eigenschaften, die nicht anders definiert werden können
x zusätzliche Anforderungen an die Gesteinskörnung
x Anforderungen an die Frischbetontemperatur bei Lieferung
x andere technische Anforderungen
159
und DIN 1045
8.3 Beton nach Zusammensetzung
8.4 Standardbeton
Die Verwendung von Standardbeton bezieht sich ausschließlich auf
Normalbetone für unbewehrte und bewehrte Bauwerke mit der Druckfestigkeitsklasse ≤ C16/20 und den Expositionsklassen X0, XC1 und
XC2. Standardbetone sind weiterhin beschränkt auf Betone ohne Verwendung von Betonzusatzstoffen und Betonzusatzmitteln. Hinsichtlich
Mindestzementgehalt gilt Tabelle B36.
Tabelle B36: Mindestzementgehalt für Standardbeton mit einem
Größtkorn von 32 mm und Zement der Festigkeitsklasse
32,5 nach DIN EN 197-1
1
Festigkeitsklasse
2
3
4
Mindestzementgehalt in kg/m3 verdichteten Betons
des Betons
für die Konsistenzbereiche
steif
plastisch
weich
C8/10
210
230
260
C12/15
270
300
330
C16/20
290
320
360
Der Zementgehalt nach Tabelle B36 muss vergrößert werden um
l 10% bei einem Größtkorn der Gesteinskörnung von 16 mm
l 20% bei einem Größtkorn der Gesteinskörnung von 8 mm
Der Zementgehalt nach Tabelle B36 darf verringert werden um
höchstens 10% bei Zement der Festigkeitsklasse 42,5 und höchstens
10% bei einem Größtkorn der Gesteinskörnung von 63 mm.
160
Bei jeder Lieferung von Transportbeton nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2
wird für den Abnehmer ein Lieferschein erstellt. Dieser enthält je nach
dem, ob es sich um Beton nach Eigenschaften oder um Beton nach
Zusammensetzung handelt, die in Tabelle B37 aufgeführten Angaben.
Tabelle B37: Angaben auf dem Lieferschein nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2
Beton nach
EigenZusammenschaften
setzung
x Name des Transportbetonwerkes
x Lieferscheinnummer
x Datum und Zeit des Beladens, d.h. Zeitpunkt der ersten
Reaktion zwischen Zement und Wasser
x Kennzeichen des LKW oder Identifikation des Fahrzeugs
x Name des Käufers
x Bezeichnung und Ort der Baustelle
x Einzelheiten oder Verweise auf die Festlegung
x Menge des Betons in Kubikmetern
x Bauaufsichtliches Übereinstimmungszeichen unter
Angabe von DIN EN 206-1/DIN 1045-2
x Name oder Zeichen der Zertifizierungsstelle, falls beteiligt
x Zeitpunkt des Eintreffens des Betons auf der Baustelle
x Zeitpunkt des Beginns des Entladens
x Zeitpunkts des Beendens des Entladens
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Festigkeitsklasse 1)
Expositionsklasse(n)
Klasse des Chloridgehalts
Konsistenzklasse oder Zielwert der Konsistenz
Grenzwerte der Betonzusammensetzung, falls festgelegt
Art und Festigkeitsklasse des Zements
Art der Zusatzmittel und Zusatzstoffe
besondere Eigenschaften, falls gefordert
Nennwert des Größtkorns der Gesteinskörnung
Rohdichteklasse oder Zielwert der Rohdichte bei Leichtbeton oder Schwerbeton
x Feuchtigkeitsklasse
x Art und Menge der Fasern
x Einzelheiten über die Zusammensetzung
x entweder Wasserzementwert oder Konsistenz durch
Angabe der Klasse oder des Zielwertes, wie festgelegt
x Größtkorn der Gesteinskörnung
1)
+
+
+
+
+
+
Angabe Prüfalter, wenn nicht 28 Tage
161
und DIN 1045
9 Kennzeichnung von Transportbeton
Für Fließbeton sind bei Zugabe von Fließmittel auf der Baustelle handschriftlich auf dem Lieferschein einzutragen:
x Zeitpunkt der Zugabe
x zugegebene Menge an Fließmittel.
Für hochfesten Beton muss der Lieferschein alle Wägedaten automatisch aufgedruckt enthalten. Desweiteren sind anzugeben:
x Feuchtegehalt der Gesteinskörnung
x Menge des auf der Baustelle dosierten Fließmittels
x Konsistenz vor und nach Fließmittelzugabe an
jedem Fahrmischer.
Für die Ermittlung der Nachbehandlungsdauer darf die Information
über die Festigkeitsentwicklung des Betons entweder durch die Werte
nach Tabelle B38 oder durch eine Festigkeitsentwicklungskurve bei
20 °C zwischen 2 und 28 Tagen angegeben werden.
Tabelle B38: Festigkeitsentwicklung von Beton bei 20 °C
Festigkeitsentwicklung
Festigkeitsverhältnis r = (fcm,2/fcm,28)
schnell
≥ 0,5
mittel
≥ 0,3 bis < 0,5
langsam
≥ 0,15 bis < 0,3
sehr langsam
< 0,15
Das Festigkeitsverhältnis zur Bezeichnung der Festigkeitsentwicklung
ist das Verhältnis der mittleren Druckfestigkeit nach 2 Tagen (fcm,2) zur
mittleren Druckfestigkeit nach 28 Tagen (fcm,28) aus der Erstprüfung
oder auf der Grundlage des bekannten Verhaltens von Beton mit vergleichbarer Zusammensetzung.
162
Mit der Konformitätskontrolle wird die Übereinstimmung des Betons
mit der Festlegung nachgeprüft, d.h. alle dem Hersteller genannten
Festlegungen hinsichtlich des Betons werden überprüft und nachgewiesen. Da die Konformität ein wesentlicher Bestandteil der
Produktionskontrolle ist, dürfen Prüfungen der Produktionskontrolle
herangezogen werden.
Der Ort der Probenahme für Konformitätsprüfungen muss so gewählt
werden, dass sich die maßgebenden Betoneigenschaften und die
Betonzusammensetzung zwischen dem Ort der Probenahme und dem
Ort der Übergabe nicht wesentlich ändern.
Eine Nichtkonformität im Sinne der Konformitätskriterien führt zu
weiteren Maßnahmen am Ort der Herstellung und auf der Baustelle.
10.1 Betonfamilien
Bei einer Betonfamilie handelt es sich um eine Gruppe von Betonzusammensetzungen, die über ihre Eigenschaften in einer Beziehung
zueinander stehen.
Unter folgenden Voraussetzungen dürfen Betone zu Betonfamilien
zusammengefasst werden:
x Betone der Festigkeitsklasse C8/10 bis C50/60 bzw. LC8/9 bis
LC50/55 müssen in mindestens zwei Familien eingeteilt werden
x Zement gleicher Art, Festigkeitsklasse und Herkunft (= Werk im
Sinne der Norm)
x Gesteinskörnung gleicher Art und gleichen geologischen
Ursprungs und Zusatzstoffe Typ I
x Betone mit oder ohne wasserreduzierende/verflüssigende
Zusatzmittel.
x Gesamter Bereich der Konsistenzklassen
Betone mit puzzolanischen und latent hydraulischen Zusatzstoffen
(Typ II), Verzögerer (Verzögerungszeit ≥ 3h), Beschleuniger, Luftporenbildner und/oder hochwirksame Betonverflüssiger bzw. Fließmittel
müssen separate Familien bilden.
Das Prinzip der Betonfamilien ist nicht auf hochfesten Beton anwendbar. Leichtbetone mit ähnlicher Gesteinskörnung müssen eine eigene
Betonfamilie bilden.
163
und DIN 1045
10 Konformitätskontrolle und Konformitätskriterien
10.2 Konformitätskontrolle für Beton nach Eigenschaften
10.2.1 Konformitätskontrolle für die Druckfestigkeit
Die Konformitätskontrolle kann an einzelnen Betonen oder anhand
einer Betonfamilie durchgeführt werden (s. Abbildungen B10 und B11).
Ist die Festigkeit für ein von 28 Tagen abweichendes Alter festgelegt,
so ist die Konformität an Probekörpern zu beurteilen, die im festgelegten Alter geprüft werden.
Wird eine Konformitätskontrolle auf eine Betonfamilie angewendet, ist
als Referenzbeton entweder ein Beton aus dem Mittelfeld der Betonfamilie oder der am meisten produzierte Beton der Familie auszuwählen. Auf den Referenzbeton werden die Druckfestigkeitsergebnisse aller Betone der Familie umgerechnet. Das erfolgt mit einer vom Hersteller festzulegenden Transformationsmethode. Es gibt drei Verfahren
zur Datentransformation: über einen Druckfestigkeitsfaktor, über die
Druckfestigkeitsdifferenz und über den w/z-Wert, wobei die beiden
erstgenannten praxisbezogener anzusehen sind (s. Abbildungen B12 bis
B14). Der Hersteller hat die Richtigkeit der Transformation in regelmäßigen Abständen zu überprüfen und dem Fremdüberwacher vorzulegen.
Der Nachweis, dass jedes Mitglied (jeder Beton) zur Familie gehört, ist
bei jeder Konformitätskontrolle durchzuführen. Dabei ist jeweils zu
Beginn die Standardabweichung von 35 aufeinanderfolgenden Prüfergebnissen zu errechnen.
164
165
Kriterium 1 und 2
erfüllt ?
Liegen 35 Werte vor ?
nein
Erstprüfung
vorhanden ?
Quelle: VDB
Erstprüfung
nein
und DIN 1045
Konformität
nicht nachgewiesen
nein
Erstherstellung
Abb. B14: Konformitätskontrolle einzelner Betone
Konformität
nachgewiesen
ja
Stetige Herstellung
ja
ja
166
nein
ja
ja
ja
nein
Kriterium 3
erfüllt?
ja
nein
Quelle: VDB
Nichtkonformität
der Mischung
nein
Kriterium 2
erfüllt?
Erstherstellung
Liegen 35 Werte
vor?
Stetige Herstellung
ja
Familie definieren
nein
Druckfestigkeitsprüfungen
Entferne den Beton
aus Familie
Einzelnachweis
– Methode wählen
– Werte bestimmen
Datentransformation
Erkläre Familie nicht als
übereinstimmend!
nein
Kriterium 1
erfüllt?
Zielfestigkeit
Familie definiert ?
Referenzbeton wählen
Abb. B15: Konformitätskontrolle über eine Betonfamilie
Erkläre Familie als
übereinstimmend!
Erstprüfung
Erstprüfung
vorhanden ?
ja
167
37,6
= 0,84
44,8
Originalwert fci
41,0 N/mm2
Abb. B16: Transformation über Druckfestigkeitsfaktor q
und DIN 1045
Quelle: VDB
fci,eq = 0,84 · 41,0 = 34,4 N/mm2
r=
fci,eq = r · fci
äquivalenter Wert
Im Beispiel:
r=
fc,R
= const
fc,ta
Zielfestigkeit fc,ta
44,8 N/mm2
Beton xyz
Druckfestigkeitsfaktor
Zielfestigkeit fc,R
37,6 N/mm2
Referenzbeton
168
Di = 37,6 – 44,8 = –7,2 N/mm2
Im Beispiel:
Abb. B17: Transformation über Druckfestigkeitsdifferenz Di
Quelle: VDB
fci,eq = –7,2 + 41,0 = 33,8 N/mm2
fci,eq = Di + fci
äquivalenter Wert
Originalwert fci
41,0 N/mm2
Di = fc,R – fc,ta = const
Zielfestigkeit fc,ta
44,8 N/mm2
Beton xyz
Druckfestigkeitsfaktor
Zielfestigkeit fc,R
37,6 N/mm2
Referenzbeton
Die Probenahme erfolgt zufällig und immer nach Wasser- oder Zusatzmittelzugabe. Ist in der Erstprüfung nachgewiesen, dass die nachträgliche Zugabe von Betonverflüssiger oder Fließmittel keinen negativen
Einfluss auf die Festigkeit hat, so kann in diesem Fall die Probenahme
nach der Zugabe der genannten Zusatzmittel erfolgen.
Tabelle B39: Mindesthäufigkeit der Probenahme zur Beurteilung
der Konformität
Herstellung
Erstherstellung
Mindesthäufigkeit der Probenahme
ersten 50 m3 der Produktion
nach den ersten 50 m3 der Produktion1)
3 Proben
1/200 m3 oder 2/Produktionswoche
(< 35 Ergebnisse)
Leichtbeton: 1/100 m3 oder 1/Produktionstag
Stetige Herstellung
1/400 m3 oder 1/Produktionswoche
(≥ 35 Ergebnisse)
Leichtbeton: 1/200 m3 oder 1/Produktionswoche
hochfester Beton: 1/100 m3 oder 1/Produktionstag
hochfester Beton: 1/200 m3 oder 1/Produktionstag
1) Die Probenahme muss über die Herstellung verteilt sein und für je 25 m3 sollte nicht mehr als eine Probe
genommen werden.
Wenn zwei oder mehr Probekörper aus einer Probe hergestellt werden,
und die Spannweite der Prüfwerte mehr als 15% des Mittelwertes
beträgt, dann müssen die Ergebnisse außer Betracht bleiben, falls nicht
eine Untersuchung einen annehmbaren Grund für das Verwerfen eines
einzelnen Prüfwertes ergibt.
10.2.3 Konformitätskriterien für die Druckfestigkeit
Die Konformität für die Druckfestigkeit erfolgt auf Basis von Prüfergebnissen, die nicht älter als 12 Monate sein dürfen. Sie ist gegeben,
wenn die Prüfergebnisse beide Kriterien nach Tabelle B40 erfüllen.
Zum Nachweis, dass jede Betonzusammensetzung zu einer Familie
gehört, ist Kriterium 3 in Tabelle B41 auf alle nicht umgerechneten
Prüfergebnisse anzuwenden.
169
und DIN 1045
10.2.2 Probenahme
Tabelle B40: Konformitätskriterien für Ergebnisse der Druckfestigkeit
Herstellung
Anzahl „n“ der
Kriterium 1
Kriterium 2
Ergebnisse in der
Reihe
Mittelwert von „n“
Ergebnissen fcm [N/mm2]
Jedes einzelne Prüfergebnis
fci [N/mm2]
Erstherstellung
3
Stetige Herstellung
15
≥ fck + 4
≥ fck – 4
hochfester Beton:
hochfester Beton:
≥ fck + 5
≥ fck – 5
≥ fck + 1,48 s, s ≥ 3 N/mm2
≥ fck – 4
hochfester Beton:
hochfester Beton:
≥ fck + 1,48 s, s ≥ 5 N/mm2
≥ 0,9 fck
Tabelle B41: Bestätigungskriterium für einen Beton in einer
Betonfamilie
Anzahl n der Prüfwerte für die
Kriterium 3
Druckfestigkeit eines Familienmitglieds
Mittelwerte fcm von n Prüfergebnissen für ein
einzelnes Familienmitglied [N/mm2]
2
≥ fck – 1,0
3
≥ fck + 1,0
4
≥ fck + 2,0
5
≥ fck + 2,5
6 bis 14
≥ fck + 3,0
≥ fck + 1,48 s
≥ 15
10.2.4 Konformitätskriterien für die Spaltzugfestigkeit
Für den Nachweis der Konformität für die Spaltzugfestigkeit gelten
gleiche Regeln wie beim Nachweis der Konformität für die Druckfestigkeit. Das Konzept der Betonfamilien ist nicht anwendbar. Die Konformität wird bestätigt, wenn die Prüfergebnisse beide Kriterien nach
Tabelle B42 erfüllen.
Tabelle B42: Konformitätskriterien für Ergebnisse
der Spaltzugfestigkeit
Herstellung
Erstherstellung
Stetige Herstellung
170
Anzahl „n“ der
Kriterium 1
Kriterium 2
Ergebnisse in der
Reihe
Mittelwert von „n“
Ergebnissen ftm [N/mm2]
Jedes einzelne Prüfergebnis
fti [N/mm2]
≥ ftk + 0,5
≥ ftk – 0,5
≥ ftk + 1,48 s
≥ ftk – 0,5
3
mindestens 15
Die Konformitätskontrolle erfolgt bei laufender Herstellung und muss
innerhalb eines Nachweiszeitraumes von 12 Monaten durchgeführt werden.
Tabelle B43: Konformitätskriterien für andere Eigenschaften als die
Festigkeit
Eigenschaft
Mindestanzahl von
Proben oder
Bestimmungen
Annahmezahl
Rohdichte von
Schwerbeton
Rohdichte von
Leichtbeton
Wasserzementwert
Zementgehalt
Luftgehalt von
Luftporenbeton
Chloridgehalt
von Beton
wie Tabelle B36 für die
Druckfestigkeit
wie Tabelle B36 für die
Druckfestigkeit
1 Bestimmung pro Tag
1 Bestimmung pro Tag
1 Probe pro Herstellungstag nach Stabilisierung
Die Bestimmung muss für jede
gemacht werden und muss
wiederholt werden, wenn der
Chloridgehalt irgendeines Ausgangsstoffes ansteigt.
s. Tabelle B43a
Grenzabweichung einzelner Prüfergebnisse
von den Grenzen der festgelegten Klasse
oder von den Toleranzen des Zielwertes
Untergrenze
Obergrenze
– 30 kg/m3
keine Beschränkung
s. Tabelle B43a
3
s. Tabelle B43a
s. Tabelle B43a
s. Tabelle B43a
0
+ 30 kg/m3
– 30 kg/m
keine Beschränkung + 0,02
– 10 kg/m3
keine Beschränkung
– 0,5 % Absolutwert + 1,0 % Absolutwert
keine Beschränkung kein höherer Wert
erlaubt
Tabelle B44: Konformitätskriterien für die Konsistenz
Prüfverfahren
Mindestanzahl von
Proben oder
Bestimmungen
Augenscheinprüfung
jede Mischung;
bei Transportbeton:
jede Lieferung
–
i) wie die Häufigkeit
nach Tabelle B36 für
Druckfestigkeit
s. Tabelle B43b
ii) wenn der Luftgehalt
geprüft wird
iii) in Zweifelsfällen nach
Augenscheinprüfung
s. Tabelle B43b
Setzmaß
Setzzeit (Vebe)
1)
2)
Annahmezahl
Verdichtungsmaß
s. Tabelle B43b
Ausbreitmaß
s. Tabelle B43b
Grenzabweichung1) einzelner Prüfergebnisse
von den Grenzen der festgelegten Klasse
oder von den Toleranzen des Zielwertes
Untergrenze
Obergrenze
–
–
– 10 mm
+ 20 mm
– 20 mm 2)
+ 30 mm 2)
– 2 sec
– 4 sec 2)
– 0,03
– 0,05 2)
– 20 mm
– 30 mm 2)
+ 4 sec
+ 6 sec 2)
+ 0,05
+ 0,07 2)
+ 30 mm
+ 40 mm 2)
Wenn es in der betreffenden Konsistenzklasse keine Unter- oder Obergrenzen gibt, sind die Abweichungen nicht anwendbar.
Nur anwendbar auf die Konsistenzprüfungen an Proben, die zu Beginn des Entladens eines Fahrmischers entnommen werden.
171
und DIN 1045
10.2.5 Konformitätskriterien für andere Eigenschaften
als Festigkeit
Tabellen B45a und B45b: Annahmezahlen für die
Konformitätskriterien für andere Eigenschaften als die Festigkeit
Tabelle 43a: AQL = 4 %
Anzahl der
Annahmezahl
Prüfergebnisse
1 – 12
0
13 – 19
1
20 – 31
2
32 – 39
3
40 – 49
4
50 – 64
5
65 – 79
6
80 – 94
7
95 – 100
8
Tabelle 43b: AQL = 4 %
Anzahl der
Annahmezahl
Prüfergebnisse
1–2
0
3–4
1
5–7
2
8 – 12
3
13 – 19
5
20 – 31
7
32 – 49
10
50 – 79
14
80 – 100
21
ist die Anzahl der Prüfergebnisse größer als 100,
dürfen geeignete Annahmewerte aus Tabelle 2-A von
ISO 2859-1:1989 genommen werden
ist die Anzahl der Prüfergebnisse größer als 100,
dürfen geeignete Annahmewerte aus Tabelle 2-A von
ISO 2859-1:1989 genommen werden
10.2.6 Konformitätskontrolle für Beton nach Zusammensetzung
einschließlich Standardbeton
Für jede Charge eines vorgeschriebenen Betons muss die Konformität
mit den Anforderungen der Grundangaben (s. Tabelle B35) und, falls
festgelegt, mit den Anforderungen der zusätzlichen Angaben (s. Tabelle
B35) nachgewiesen werden.
Der Gehalt an Zement, Gesteinskörnung, Zusatzmittel und Zusatzstoff
muss innerhalb der in Tabelle B46 angegebenen Toleranzen für die
festgelegten Werte liegen, und der Wasserzementwert darf nicht mehr
als ± 0,02 den festgelegten Wert überschreiten.
Tabelle B46: Toleranzen für das Dosieren von Ausgangsstoffen
Ausgangsstoff
Zement
Wasser
gesamte Gesteinskörnung
Zusatzstoffe, Zusatzmittel
172
Toleranz
ƒ
©
ª
± 3 % der erforderlichen Menge
Für den Konformitätsnachweis der Konsistenz gilt 10.2.5 und Tabelle
B44.
x Zementart und Festigkeitsklasse des Zements
x Art der Gesteinskörnung
x Art der Zusatzmittel und Zusatzstoffe, falls verwendet
x Herkunft der Betonausgangsstoffe, falls festgelegt,
muss die Konformität durch Vergleich der Produktionsaufzeichnungen
und der Lieferscheine für die Ausgangsstoffe mit den festgelegten
Anforderungen nachgewiesen werden.
10.2.7 Maßnahmen bei Nichtkonformität des Produktes
Die folgenden Maßnahmen muss der Hersteller im Falle der Nichtkonformität ergreifen:
x Nachprüfen der Prüfergebnisse; falls diese fehlerhaft sind,
Berichtigen der Fehler
x falls die Nichtkonformität bestätigt wird, sind korrigierende
Maßnahmen zu treffen einschließlich einer Nachprüfung der
maßgebenden Verfahren der Produktionskontrolle
x falls sich die Nichtkonformität mit der Festlegung bestätigt und
diese bei Lieferung nicht offensichtlich war, sind Ausschreibender und Verwender zu verständigen
x Aufzeichnen der zuvor genannten Maßnahmen.
Wenn die Nichtkonformität des Betons auf der Zugabe von Wasser oder
Zusatzmitteln auf der Baustelle beruht, muss der Hersteller nur Maßnahmen ergreifen, wenn er diese Zugaben veranlasst hat.
Stellt die Überwachungsstelle die Nichtkonformität des Betons, Mängel
im Herstellungsablauf oder in der Produktionskontrolle fest, so ist der
Hersteller verpflichtet diese in kürzestem Zeitraum abzustellen.
173
und DIN 1045
Für die
11
Produktionskontrolle
Jeder Beton ist unter der Verantwortung des Herstellers einer Produktionskontrolle zu unterziehen. Die Produktionskontrolle umfasst alle Maßnahmen, die für die Aufrechterhaltung der Konformität (Übereinstimmung) des Betons mit den festgelegten Anforderungen erforderlich sind.
Sie beinhaltet:
– Baustoffauswahl
– Betonentwurf
– Betonherstellung
– Überwachung und Prüfung
– Verwendung der Prüfergebnisse im Hinblick auf
Ausgangsstoffe, Frisch- und Festbeton und Einrichtungen
– falls zutreffend, Überprüfung der für den Transport des
Frischbetons verwendeten Einrichtungen
– Konformitätskontrolle nach den in Abschnitt 10 angegebenen
Bestimmungen.
11.1 System der Produktionskontrolle
Die Verantwortung, die Weisungsbefugnis und das Einbeziehen des gesamten Personals, das die Tätigkeiten leitet, verrichtet und überprüft,
welche die Qualität des Betons beeinflussen, müssen in einem dokumentierten System der Produktionskontrolle (Handbuch der Produktionskontrolle) beschrieben werden.
Das System der Produktionskontrolle muss mindestens alle zwei Jahre von der Geschäftsführung des Herstellers erneut überprüft werden,
um die Eignung und die Wirksamkeit des Systems sicherzustellen. Aufzeichnungen dieser Überprüfungen müssen mindestens 3 Jahre aufbewahrt werden, wenn nicht gesetzliche Auflagen einen längeren Zeitraum erfordern.
Das System der Produktionskontrolle muss angemessen dokumentierte Verfahren und Anweisungen enthalten. Die beabsichtigten Häufigkeiten, sowie die Ergebnisse der Prüfungen und Überwachungen durch
den Hersteller müssen dokumentiert werden.
11.2 Aufzeichnungen und Unterlagen
Alle maßgebenden Daten der Produktionskontrolle müssen aufgezeichnet (s. Tabelle B47) und mindestens 5 Jahre aufbewahrt werden.
Bei Verlangen sind die Unterlagen der Überwachungsstelle oder der
Zertifizierungsstelle vorzulegen.
174
<Gegenstand
festgelegte Anforderungen
Ausgangsstoffe
Prüfung des Zugabewassers
(gilt nicht für Trinkwasser)
Prüfung der Ausgangsstoffe
Frischbetonprüfungen
Festbetonprüfung
Beurteilung der Konformität
für Transportbeton
aufgezeichnete Daten und Unterlagen
vertragliche Festlegung oder Zusammenfassung
der Anforderungen
Name der Lieferanten und Herkunft
Datum und Ort der Probenahme
Prüfergebnisse
Datum und Prüfergebnisse
Betonbeschreibung
Aufzeichnung der Einwaagen je Charge oder Ladung
Wasserzementwert
Chloridgehalt
ggf. Bezeichnung der Betonfamilie
Datum und Ort der Probenahme
Lage im Bauwerk (wenn bekannt)
Konsistenz (Prüfverfahren und Ergebnisse)
Rohdichte (falls gefordert)
Betontemperatur (falls gefordert)
Luftgehalt (falls gefordert)
Menge der geprüften Charge oder Ladung
Probekörperbezeichnung
Wasserzementwert (falls gefordert)
Prüfdatum
Bezeichnung und Alter der Probekörper
Prüfergebnisse der Rohdichte und der Festigkeit
Anmerkungen
(z.B. ungewöhnliches Versagen der Prüfkörper)
Konformität/Nichtkonformität mit Festlegungen
Name des Käufers
Ort des Bauwerkes (Baustelle)
Nummer und Datum der Lieferscheine bezogen auf die Prüfungen
Lieferscheine
11.3 Betonzusammensetzung und Erstprüfung
Bei Verwendung einer neuen Betonzusammensetzung ist eine Erstprüfung durchzuführen. Auf diese kann verzichtet werden, wenn:
x der Zementgehalt um nicht mehr als ± 15 kg/m3 verändert wird
x der Flugaschegehalt um nicht mehr als ± 15 kg/m3 verändert wird
x der Zusatzmittelgehalt zwischen 0 und der Höchstdosierung liegt.
Eine Erstprüfung dient der Feststellung, dass alle Anforderungen an
den Frisch- und Festbeton erfüllt sind. Erstprüfungen müssen vor Verwendung eines neuen Betones oder einer neuen Betonfamilie durch175
und DIN 1045
Tabelle B47: Aufgezeichnete Daten und andere Unterlagen
geführt werden. Kann der Hersteller (Beton nach Eigenschaften) oder
der Verfasser (Beton nach Zusammensetzung) auf Langzeiterfahrungen oder auf vorhandene Ergebnisse einer ähnlichen Betonzusammensetzung verweisen, darf dies als Alternative angesehen werden.
Die Probenanzahl bei einer Erstprüfung ist mit mindestens 3 Probekörper aus 3 Chargen oder Ladungen festgeschrieben. Als Festigkeit
einer Charge oder Ladung gilt der Mittelwert der Prüfungen. Das
Ergebnis der Erstprüfung ist die mittlere Festigkeit der einzelnen
Chargen oder Ladungen.
Die Druckfestigkeit muss die minimale charakteristische Betondruckfestigkeit (s. Tabelle B9) um ein gewisses Vorhaltemaß überschreiten.
Es sollte ungefähr das Doppelte der erwarteten Standardabweichung
sein. Einfluss hierauf haben die Herstellungseinrichtungen, die Ausgangsstoffe und die verfügbaren Angaben über Schwankungen.
Für Standardbetone gelten andere Festlegungen. Hier zeichnet die
Normungsorganisation verantwortlich.
11.4 Dosieren und Mischen
Die Messunsicherheit beim Dosieren der Ausgangsstoffe soll für alle
Betonmengen über 1 m3 höchstens 3% der erforderlichen Menge
betragen. Am Ort der Dosierung muss eine Mischanweisung vorliegen,
die Einzelheiten über die Art und Menge der verwendeten Ausgangsstoffe enthält.
Zement, Gesteinskörnung und pulverförmige Zusatzstoffe müssen
nach Masse dosiert werden. Wird die Dosiergenauigkeit erreicht, können auch andere Verfahren angewendet werden. Zugabewasser, leichte Gesteinskörnung, Zusatzmittel und flüssige Zusatzstoffe können
nach Masse oder Volumen dosiert werden.
Die Mischzeit muss
x für Normalbeton mindestens 30 sec
x für Leichtbeton mindestens 90 sec betragen.
In einem Fahrmischer darf die Mischdauer nach Zugabe eines Zusatzmittels nicht weniger als 1 min/m3 und nicht kürzer als 5 min sein.
Bei der nachträglichen Zugabe von Fließmittel muss der Beton
nochmals so durchgemischt werden, bis sich das Fließmittel vollständig in der Mischung verteilt hat und seine Wirkung erreicht hat.
176
Die Produktionskontrolle beinhaltet die Kontrolle der Ausgangsstoffe
sowie die der Herstellverfahren und der Betoneigenschaften. Art und
Häufigkeit werden in den nachfolgenden Tabellen beschrieben.
Tabelle B48a: Kontrolle der Betonausgangsstoffe – Teil 1
1
Betonausgangsstoff
Zement 1)
Überprüfung/Prüfung
Überprüfung des
Lieferscheins 4) vor
dem Entladen
2 Gesteinskörnung
Überprüfung des
Lieferscheins 1) 2) vor
dem Entladen
3
Überprüfung der
Gesteinskörnung vor
dem Entladen
4
Siebversuch nach
DIN EN 933-1
5
Prüfung auf
Verunreinigungen
6
Prüfung der Wasseraufnahme nach
DIN EN 1097-6
7
Prüfung nach
DIN EN 1097-3
Zweck
Sicherstellen, dass die
Lieferung der Bestellung entspricht und die
Lieferung der Bestellung entspricht und die
Vergleich mit üblichem
Aussehen hinsichtlich
Kornverteilung, Kornform und Verunreinigungen
Beurteilung der Übereinstimmung mit der
genormten oder einer
anderen vereinbarten
Kornverteilung
Mindesthäufigkeit
jede Lieferung
jede Lieferung
jede Lieferung;
bei Lieferung über Förderband in
regelmäßigen Abständen, abhängig von örtlichen Bedingungen
oder Lieferbedingungen
Erstlieferung von einer neuen Herkunft, wenn diese Angabe durch
den Lieferer der Gesteinskörnung
nicht verfügbar ist; im Zweifelsfalle nach Augenscheinprüfung;
in regelmäßigen Abständen abhängig von örtlichen Bedingungen
oder Lieferbedingungen 5)
Beurteilung auf VorErstlieferung von einer neuen Herhandensein und Menge kunft, wenn diese Angabe durch
von Verunreinigungen den Lieferer der Gesteinskörnung
nicht verfügbar ist; im Zweifelsfalle nach Augenscheinprüfung;
in regelmäßigen Abständen, abhängig von örtlichen Bedingungen
Beurteilung des tatErstlieferung von einer neuen Hersächlichen Wasserkunft, wenn diese Angabe durch
gehaltes des Betons
den Lieferer nicht verfügbar ist;
im Zweifelsfalle zusätzliche Überwachung der Gesteinskörnung für
Leichtbeton oder Schwerbeton
Messen der SchüttErstlieferung von einer neuen Herdichte
kunft, wenn diese Angabe durch
den Lieferer der Gesteinskörnung
nicht verfügbar ist;
im Zweifelsfalle nach Augenscheinprüfung;
in regelmäßigen Abständen abhängig von örtlichen Bedingungen
177
und DIN 1045
11.5 Verfahren der Produktionskontrolle
Tabelle B48b: Kontrolle der Betonausgangsstoffe – Teil 2
Betonausgangsstoff
8 Zusatzmittel 3)
9
10 Zusatzstoffe 3)
pulverförmig
1)
2)
3)
4)
5)
Überprüfung des
Lieferscheins und der
Bezeichnung auf dem
Behälter 4) vor dem
Entladen
Überprüfung zur Identifizierung nach DIN EN
934-2, z.B. Rohdichte,
Infrarotspektrum usw.
Überprüfung des
dem Entladen
11
Prüfung des
Glühverlustes
12 Zusatzstoff 3)
als Suspension
Überprüfung des
dem Entladen
13
Dichtebestimmung
14 Wasser
Überprüfung
15 Restwasser
Überprüfung nach
DIN EN 1008
Zweck
Lieferung der Bestellung entspricht und
ordnungsgemäß bezeichnet ist
Vergleich mit den
Daten des Herstellers
Fracht der Bestellung
entspricht und die
Erkennen von Änderungen des Kohlenstoffgehalts, der Luftporenbeton beeinflussen
könnte
Fracht der Bestellung
entspricht und die
Sicherstellen der
Gleichmäßigkeit
Mindesthäufigkeit
jede Lieferung
im Zweifelsfall
jede Lieferung
jede Lieferung bei Luftporenbeton,
sofern die Information vom Lieferanten nicht verfügbar ist
jede Lieferung
jede Lieferung und in regelmäßigen Abständen während der
Betonherstellung
Sicherstellen, dass das wenn Nicht-Trinkwasser von einer
Wasser frei von beton- neuen Herkunft erstmalig verschädlichen Bestand- wendet wird
teilen ist, sofern es sich
nicht um Trinkwasser
handelt
Sicherstellen, dass das im ersten Monat nach BetriebsbeRestwasser frei von
ginn oder nach Beginn der Überbetonschädlichen
wachung mindestens wöchentlich,
Bestandteilen ist
vom 2. bis zum 6. Monat monatlich; danach ist mindestens
halbjährlich zu prüfen.
Bei Verdacht Choloridgehalt
und Sulfatgehalt mindestens
produktionstäglich
Es wird empfohlen, einmal je Woche von jeder Zementart Proben zu nehmen und diese für Prüfungen im
Zweifelsfalle aufzubewahren.
Der Lieferschein muss auch Angaben über den höchstzulässigen Chloridgehalt enthalten und sollte eine
Klassifizierung der Empfindlichkeit gegen Alkali-Kieselsäure-Reaktion nach der Alkali-Richtlinie des DAfStb
angeben.
Es wird empfohlen, von jeder Lieferung Proben zu entnehmen und aufzubewahren.
Eine Konformitätserklärung oder ein Konformitätszertifikat, wie sie/es in der einschlägigen Norm oder
Festlegung gefordert wird, muss auf dem Lieferschein stehen oder beigefügt sein.
Dies ist nicht erforderlich, wenn die Produktionskontrolle für die Gesteinskörnung zertifiziert wurde.
178
Tabelle B49: Kontrolle der Ausstattung
2
3
4
5
Ausstattung
Lager, Behälter usw.
Überprüfung/Prüfung Zweck
Augenscheinprüfung Sicherstellen der
Konformität mit den
Anforderungen
Wägeeinrichtung
Augenscheinprüfung Sicherstellen, dass die
der Funktion
Wägeeinrichtung in
sauberem Zustand ist
und einwandfrei
funktioniert
Prüfung der
Sicherstellen der
Wägegenauigkeit
Genauigkeit
Zugabegerät für
Augenscheinprüfung Sicherstellen, dass die
Zusatzmittel (einschl. der Funktion
Messeinrichtung in
solcher auf Fahrsauberem Zustand ist
mischern)
und einwandfrei funktioniert
Prüfung der
Vermeiden ungenauer
Genauigkeit
Zugabe
6 Wasserzähler
Prüfung der
Messgenauigkeit
Sicherstellen der
Genauigkeit
7 Gerät zur stetigen
Messung des Wassergehaltes der feinen
Gesteinskörnung
8 Dosiersystem
Vergleich der tatsächlichen Menge mit der
Anzeige des
Messgeräts
Augenscheinprüfung
Sicherstellen der
Genauigkeit
9
10 Prüfgeräte
11 Mischer (einschl.
Fahrmischer)
1)
Sicherstellen, dass das
Dosiersystem einwandfrei funktioniert
Vergleich (durch ein ge- Sicherstellen der
eignetes Verfahren je Genauigkeit nach
nach Dosiersystem) der Abschnitt 11.4
tatsächlichen Masse
der Ausgangsstoffe der
Mischung mit der Zielmasse und, bei selbsttätiger Aufzeichnung,
auch der ausgedruckten Menge
Kalibrierung
Überprüfung der
Konformität
Augenscheinprüfung
Überprüfung des
Verschleißes der
Mischausrüstung
Mindesthäufigkeit
einmal wöchentlich
täglich
nach Aufstellung, in regelmäßigen
Abständen 1) im Zweifelsfall
für jedes Zusatzmittel bei der
ersten Mischerfüllung des Tages
nach Aufstellung; in regelmäßigen
Abständen 1) nach Aufstellung;
im Zweifelsfall
im Zweifelsfall
im Zweifelsfall
täglich
nach Aufstellung;
im Zweifelsfall;
in regelmäßigen Abständen 1)
nach der Aufstellung
Festigkeitsprüfgerät mindestens
jedes Jahr
Die Häufigkeit hängt von der Art der Ausrüstung, ihrer Empfindlichkeit beim Gebrauch und den Produktionsbedingungen der Anlage ab.
179
und DIN 1045
1
Tabelle B50a: Kontrolle der Herstellverfahren und der
Betoneigenschaften – Teil 1
1
Prüfgegenstand
Eigenschaften von
Beton nach
Eigenschaften
2 Wassergehalt der
feinen Gesteinskörnung
3 Wassergehalt der
groben Gesteinskörnung
4 Wassergehalt des
Frischbetons
5 Chloridgehalt
des Betons
6 Konsistenz
7
8 Rohdichte des
Frischbetons
9 Zementgehalt
des Frischbetons
10 Gehalt an
Zusatzstoffen
im Frischbeton
180
Überprüfung/Prüfung Zweck
Erstprüfung
Nachweis, dass die festgelegten Eigenschaften
des vorgeschlagenen
Entwurfs mit einem angemessenen Vorhaltemaß erfüllt werden
kontinuierliches Mess- Bestimmung der
system, Darrversuch
Trockenmasse der Geoder Gleichwertiges
steinskörnung und des
noch erforderlichen
Zugabewassers
Darrversuch oder
Gleichwertiges
Bestimmung der
Trockenmasse der Gesteinskörnung und des
noch erforderlichen
Zugabewassers
Überprüfung der
Bereitstellen von Daten
Menge des Zugabefür den Wasserzementwassers 1)
wert
Erstbestimmung durch Sicherstellen, dass der
Berechnung
höchstzulässige
Chloridgehalt nicht
überschritten wird
Augenscheinprüfung Vergleich mit dem
üblichen Aussehen
Konsistenzprüfung
Nachweisen des Erzienach DIN EN 12350-2,
lens der festgelegten
-3, -4 oder -5
Werte für die Konsistenz und Überprüfen
möglicher Änderungen
des Wassergehaltes
Rohdichteprüfung
Überwachen des
nach DIN EN 12350-6
Mischens und der Rohdichte von Leichtbeton
und Schwerbeton
Überprüfen der Masse Überprüfen des
des zugegebenen
Zementgehalts und
Bereitstellen von Daten
Zements 1)
für den Wasserzementwert
Überprüfen der Masse Überprüfen des
der zugegebenen
Zusatzstoffgehaltes
und Bereitstellen von
Zusatzstoffe 1)
Daten für den
Wasserzementwert
Mindesthäufigkeit
vor Verwendung einer neuen
wenn nicht kontinuierlich, dann
täglich; abhängig von örtlichen
Bedingungen und Wetterbedingungen könnten mehr oder weniger
häufige Prüfungen erforderlich
sein
abhängig von örtlichen Bedingungen und Wetterbedingungen
jede Mischung oder Ladung
wenn Erstprüfungen durchgeführt
werden; bei Anstieg des Chloridgehaltes der Ausgangsstoffe
jede Mischung oder Ladung
wenn Konsistenz festgelegt ist,
wie Tabelle B37 für die Druckfestigkeit;
bei Prüfung des Luftgehaltes;
im Zweifelsfall nach Augenscheinprüfung.
täglich
jede Mischung
jede Mischung
Tabelle B50b: Kontrolle der Herstellverfahren und der
Betoneigenschaften – Teil 2
Zweck
Überprüfung des
Gehaltes an Zusatzmittel
Nachweis des Erzielens
des festgelegten
Wasserzementes
13 Luftgehalt des Frisch- Prüfung nach DIN EN
betons, wenn festge- 12350-7 für Normaldes festgelegten
legt
beton und SchwerGehaltes an künstlich
beton sowie ASTM C 173 eingeführten Luftporen
für Leichtbeton
14 Temperatur des
Messen
Frischbetons
der Temperatur
der Mindesttemperatur
von 5 °C oder des festgelegten Grenzwerts
Mindesthäufigkeit
jede Lieferung
täglich, wenn festgelegt
für Betone mit künstlich eingeführter Luft; erste Mischerfüllung oder Ladung jeder Tages
produktion, bis sich die Werte
stabilisiert haben
im Zweifelsfall;
wenn die Temperatur festgelegt
– in regelmäßigen Abständen je
nach Situation
– jede Mischung oder Ladung,
wenn die Betontemperatur
nahe am Grenzwert ist
Nachweis des Erzielens wenn die Rohdichte festgelegt
der festgelegten Roh- ist, so häufig wie die Druckfestigdichte
keitsprüfung
Nachweis des Erzielens wenn die Druckfestigkeit festder festgelegten
gelegt ist, so häufig wie für die
Festigkeit
15 Rohdichte von erhär- Prüfung nach
tetem Leichtbeton
DIN EN 12390-7 2)
oder Schwerbeton
16 DruckfestigkeitsPrüfung nach DIN EN
prüfung an in Formen 12390-3
hergestellen Betonprobekörpern
1)
Wird kein Aufzeichnungsgerät verwendet und sind die Toleranzen für die Mischung oder Ladung überschritten,
ist die Menge der Mischung in den Aufzeichnungen über die Herstellung anzugeben.
2)
Dies darf auch unter wassergesättigten Bedingungen geprüft werden, wenn eine sichere Beziehung zur Trockenrohdichte festgestellt wurde.
11.6 Beurteilung der Konformität
Der Hersteller ist für die Beurteilung der Konformität mit den festgelegten Betoneigenschaften verantwortlich. Hierfür muss der Hersteller
die folgenden Aufgaben durchführen:
x Erstprüfung, falls erforderlich
x Produktionskontrolle einschließlich Konformitätskontrolle.
Die Produktionskontrolle des Herstellers ist durch eine anerkannte
Überwachungsstelle zu überwachen und zu bewerten. Der Nachweis
wird durch ein Übereinstimmungszertifikat erteilt, das durch eine
anerkannte Zertifizierungsstelle ausgestellt wird.
Für Standardbeton ist die Erfüllung der Anforderungen an die Norm
durch eine Herstellererklärung nachzuweisen.
181
und DIN 1045
Prüfgegenstand
11 Gehalt an ZusatzÜberprüfung der Masse
mittel im Frischbeton oder des Volumens des
zugegebenen Zusatzmittels 1)
12 Wasserzementwert
durch Berechnung
von Frischbeton
oder durch Prüfung
Symbole und Abkürzungen
X0
XC…
XD…
XS…
XF…
XA…
XM…
S1 bis S5
V0 bis V4
C0 bis C3
F1 bis F6
C…/…
LC…/…
fck,cyl
fck, cube
fc, cube
fc,dry
fcm
fcm,j
fci
ftk
ftm
fti
D…
Dmax
CEM…
s
sn
AQL
w/z
(w/z)eq
kr
ks
e
m
n
z
f
s
182
Expositionsklasse ohne Korrosions- oder Angriffsgefahr
Expositionsklassen für Korrosionsgefahr, ausgelöst durch Karbonatisierung
Expositionsklassen für Korrosionsgefahr, ausgelöst durch Chloride, ausgenommen Meerwasser
Expositionsklassen für Korrosionsgefahr, ausgelöst durch Chloride aus
Meerwasser
Expositionsklassen für Gefahr von Frostangriff mit und ohne Taumittel
Expositionsklassen für chemischen Angriff
Expositionsklassen für Angriff auf den Beton durch Verschleiß
Konsistenzklassen, ausgedrückt als Setzmaß
Konsistenzklassen, ausgedrückt als Setzzeit (Vébé)
Konsistenzklassen, ausgedrückt als Verdichtungsmaß
Konsistenzklassen, ausgedrückt als Ausbreitmaß
Druckfestigkeitsklassen für Normal- und Schwerbeton
Druckfestigkeitsklassen für Leichtbeton
charakteristische Betondruckfestigkeit, geprüft am Zylinder
charakteristische Betondruckfestigkeit, geprüft am Würfel
Betondruckfestigkeit, geprüft am Würfel
Betondruckfestigkeit von Probekörpern, gelagert nach
DIN EN 12390-:2001-06, Anhang NA oder DIN 1048-5
mittlere Druckfestigkeit des Betons
mittlere Druckfestigkeit des Betons im Alter von (j) Tagen
einzelnes Prüfergebnis für die Druckfestigkeit von Beton
charakteristische Spaltzugfestigkeit von Beton
mittlere Spaltzugfestigkeit von Beton
einzelnes Prüfergebnis für die Spaltzugfestigkeit von Beton
Rohdichteklasse von Leichtbeton
Nennwert des Größtkorns der Gesteinskörnung
Zementart
Schätzwert für die Standardabweichung einer Gesamtheit
Standardabweichung von aufeinander folgenden Prüfergebnissen
annehmbare Qualitätsgrenzlage (s. ISO 2859-1)
Wasserzementwert
äquivalenter Wasserzementwert
k-Wert zur Anrechnung von Flugasche
k-Wert zur Anrechnung von Silikastaub
Überprüfung des Skalenintervalls der Messvorrichtung
auf die Messvorrichtung ausgeübte Last
Anzahl
Zementgehalt im Beton
Flugaschegehalt im Beton
Silikastaub im Beton
III. Spezialbaustoffe
aaton®
aaton® ist eine Familie gut fließfähiger und damit leicht-verdichtbarer
Betone.
aaton aqua®, wie der Name nahe legt, wird schwerpunktmäßig bei wasserundurchlässigen Bauteilen eingesetzt. Sein dichtes Gefüge schützt
vor Korrosion der Armierung, auch bei hohen Bewehrungsgraden, und
chemischem Angriff.
aaton ultra® ist ein selbstverdichtender Beton (Mehlkorntyp) gemäß
DAfStB-Richt - linie „Selbstverdichtende Betone (SVB-Richtlinie)“, der
im Regelfall keinen Verdichtungsaufwand erfordert. Der Beton ist sedimentationsstabil, weist ein homogenes Gefüge aufgrund des relativ
hohen Bindemittelgehalts und hohe Festigkeiten auf. Dementsprechend stellen anspruchsvolle Anwendungen wie engbewehrte Bauteile und Sichtbetonobjekte die Schwerpunkte seiner Verwendungen dar.
faton®
faton® ist eine Produktfamilie normgemäßer Betone, denen zur Eigenschaftsverbesserung Stahlfasern zugegeben werden. Zu unterscheiden
sind hierbei Betone gemäß DAfStb-Richtlinie „Stahlfaserbeton“, wobei
die Fasern einen Teil der Stahlmattenarmierung ersetzen können oder
„Beton mit Stahlfasern“ mit geringeren Fasergehalten.
Bei den Betonen gemäß DAfStb stehen statische Beanspruchungen,
wie Zug infolge von Zwang und Biegung, im Vordergrund. Jedes einzelne Bauteil ist hierbei zu bemessen und der Stahlfaserbeton in der so
ermittelten Leistungsklasse auszuführen. Einsatzbereiche sind armierte Konstruktionen (z.B. Decken), bei denen durch eingesparte
Stahlarmierung und deren Verlegung, Kostenvorteile entstehen.
183
Spezialbaustoffe
aaton basic®, wie auch der folgende, ist ein Beton gemäß DIN EN 206
bzw. DIN 1045-1 mit fließfähiger (F5, F6) Konsistenz. Für vielfache Einsatzbereiche wie Bodenplatten, Decken, Wände und Fundamente, gerade auch in privaten Bereich und bei kleineren Objekten, ist er wegen
des geringen Aufwands bei der Verdichtung universell verwendbar.
Bei „Beton mit Stahlfasern“ steht die Minimierung bzw. gleichmäßige
Verteilung enger Risse und damit die Undurchlässigkeit im Vordergrund. Dies wird durch eine gleichmäßige, dreidimensionale Verteilung
der Stahlfasern erreicht. Bevorzugte Einsatzgebiete, wo die Fasern im
statischen Sinn keine Tragfunktion übernehmen, sind Bodenplatten, Industriefußböden, Kellerwände, Tankstellenbefestigungen u. ä..
Stahlfasern können fast allen Betonarten, auch Leicht- und Selbstverdichtenden, zugegeben werden.
füma®
Hinter dem Markennamen füma® steht eine Produktfamilie feinkörniger Porenleichtbetone unterschiedlicher Rohdichteklassen mit unterschiedlichen Festigkeiten. Diese reichen, je nach Anwendungsfall, von
0,6 bis 1,6 kg/dm3 bzw. 2 bis 14 N/mm2 (nach 28 Tagen). Die geringen
Rohdichten werden durch Einmischung von Schaum oder die Zugabe
von Luftporenbildnern erzielt.
füma®-Produkte werden mit Fahrmischern angeliefert und können
wegen ihrer hohen Fließfähigkeit problemlos mit Schüttrohren oder Betonpumpen eingebaut werden. Aufgrund dieser Fließeigenschaften
sind füma®-Produkte hervorragend zur Volumenfüllung, selbst bei komplizierten Geometrien, geeignet und das ohne Verdichtung.
Die Verfüllung nicht mehr genutzter Hohlräume ist der schwerpunktmäßige Einsatzbereich der füma®-Produkte. Bei Tanks, Kanälen, Durchlässen sowie bei Tunneln oder Unterführungen haben sich füma®-Produkte bewährt. Auch in Wasserschutzbereichen sind Porenleichtbetone
dank ihrer Umweltverträglichkeit einsetzbar.
Die Verfüllung stillgelegter Rohrleitungen, Kanäle und Ringräume mit
füma® erfolgt in einem oder mehreren Arbeitsschritten direkt durch
den Schacht. Dabei wird der gesamte Querschnitt ausgefüllt.
Bei sanierten Durchlässen und Unterführungen sind die Hohlräume zu
schließen - füma® und füma®s ermöglichen aufgrund ihrer Fließfähigkeit das vollständige Ausfüllen über den gesamten Querschnitt. Ausreichende Entlüftungsmöglichkeiten sind vorzusehen.
184
Einfüllung
für
füma /
füma s
Gleiskörper
Entlüftung
Abmauerung
evtl. Anschüttung
Durchlasshöhe
füma®/ füma® s
Verfüllung einer Unterführung
füma® boden
füma® boden ist für die Einbettung von Rohrleitungen und Grabenfüllungen konzipiert. Aufgrund seiner hohen Fließfähigkeit und Selbstnivellierung wird der Verdichtungsaufwand minimiert und eine gute Umhüllung und Beschädigungsfreiheit der Rohrleitungen sichergestellt.
Die Grabenbreite kann verringert werden und die Bauzeit wird verkürzt.
Seine Festigkeit entspricht der Bodenklasse 3-4 (DIN 18300), weshalb
er gut lösbar ist.
füma® boden besteht aus normgemäßen Zementen, Gesteinskörnungen und Wasser. Die hohe Fließfähigkeit wird mittels Betonverflüssiger
erzielt. füma® boden
wird in Transportbetonwerken gemischt, mit
üblichen Fahrmischern
füma boden
zur Baustelle gebracht
und mittels Rutsche,
Rohr- oder Schlauchverlängerungen direkt
eingebaut. Er ist in der
Regel (bei niedrigen
Temperaturen kann es
länger dauern) nach einem Tag begeh- und
überbaubar.
Einbettung von Rohrleitung
®
185
Spezialbaustoffe
Gefälle
füma® rapid
füma® rapid ist, wie füma® boden hoch fließfähig, selbstnivellierend und
volumenfüllend und weist dieselben Vorteile auf. Rohstoffe, Herstellung, Lieferung und Einbau entsprechen füma® boden. Unterschiedlich
ist jedoch die Festigkeitsentwicklung, füma® rapid ist bereits nach 30
Minuten begehbar und nach drei Stunden befahrbar. füma® rapid ist
nicht pumpbar, kann nur in durchlässigen Böden (kein Felsgestein) eingesetzt werden und ist schwerer lösbar.
estritherm®
estritherm® wurde als Ausgleichs- bzw. Auffüllschicht für Flachdächer,
Rohdecken, Holzbalkendecken, Altbausanierung, Sauberkeitsschichten und Geländeprofilierungen entwickelt. estritherm® ist ein Leichtbeton für konstruktive Zwecke. Er weist, abhängig von der Zusammensetzung, nahezu die Druckfestigkeiten von Normalbetonen auf und
ist für die meisten Expositionsklassen geeignet. Aufgrund der geringen
Rohdichte besitzt estritherm® ein vergleichsweise gutes Wärmedämmvermögen.
estritherm® wird aus normgemäßen Zementen, Gesteinskörnungen,
Betonzusatzstoffen, Wasser, Fließmitteln und Schaum- bzw. Luftporenbildnern hergestellt. Rohdichte, Druckfestigkeit und Konsistenz
können in weiten Bereichen anwendungsabhängig eingestellt werden.
Estrich auf Holzbalkendecke
186
estritherm® wird im Transportbetonwerk hergestellt, mit Fahrmischern
angeliefert und kann direkt aus dem Fahrmischer mit Rutsche, Rohr
oder Pumpe eingebaut werden.
Betone mit erhöhtem Säurewiderstand (ESW) sind normgemäße Betone mit der zusätzlichen Eigenschaft des erhöhten Säurewiderstands.
Sie wurden mit einem allgemein anerkannten Prüfkonzept u. a. mit
Schwefelsäure mit pH-Wert 3,5 geprüft. Eine erhöhte Beständigkeit bei
Angriff anderer Medien ist prinzipiell vorhanden, im Einzelfall muss dies
durch Prüfungen belegt werden. In diesem Sinne kann ESW-Beton für
Bauteile der Expositionsklasse XA3 ohne zusätzlichen Schutz des Betons eingesetzt werden.
Schwerpunktmäßig findet ESW-Beton Verwendung bei Abwasseranlagen (Kläranlagen, Kanäle, Schächte), in der Landwirtschaft (Silos,
Becken, Flächen) und im Kraftwerksbau (Kühltürme). CEMEX hat beispielsweise folgende Objekte mit diesem Hochleistungsbeton beliefert:
l Kühltürme Kohlekraftwerke Boxberg und Lünen
l Mischwasserspeicher Klärwerk Potsdam-Nord
Die Verfügbarkeit des ESW-Beton ist in solchen Liefergebieten gegeben, wo mit den verfügbaren Rohstoffen erfolgreich die Erstprüfungen
und die Säureuntersuchungen durchgeführt worden sind. Werden neue
oder zusätzliche Untersuchungen notwendig, ist mit Prüfdauern von
mehreren Wochen, in Einzelfällen von Monaten zu rechnen. Ein entsprechender Vorlauf ist im Zeitplan der Projektabwicklung vorzusehen.
Die Festigkeitsklasse liegt mindestens bei einem C55/67. Im Rahmen
der Bauausführung ist der ESW-Beton in die Überwachungsklasse ÜK3
einzuordnen. In Einzelfällen können besondere qualitätssichernde
Maßnahmen bei der Bauausführung erforderlich werden.
Calciumsulfat-Estrich
CEMEX Calciumsulfatestriche (gemäß DIN EN 13813 bzw. DIN 18560)
sind sehr fließfähig, selbstnivellierend, volumenfüllend, -stabil und für
die meisten Estricharten geeignet. Anforderungen werden an Druck(C) und Biegezugfestigkeit (F) gestellt. Meist werden Estriche mit
187
Spezialbaustoffe
Beton mit erhöhtem Säurewiderstand (ESW)
Druckfestigkeiten von C20 bis C35 und Biegezugfestigkeiten von F4 bis
F7 geliefert. Der Einbau ist im Temperaturbereich zwischen 5 °C und
30 °C möglich. In den ersten Tagen ist er vor Zugluft, erhöhter Temperatur und Regen zu schützen.
CEMEX Calciumsulfatestriche bestehen aus normgemäßen Gesteinskörnungen, überwachten Calciumsulfaten (DIN EN 13454), Wasser und
Fließmitteln. Mit letzteren wird die gewünschte Fließfähigkeit eingestellt. Sie werden in Transportbetonwerken gemischt, mit Fahrmischern
angeliefert und können mit Rutschen, Rohren und Pumpen eingebaut
werden.
Häufige Anwendungen für Fließestrich sind Verbund- und Heizestriche
sowie Estrich auf Trennschichten, Dämmschichten und Hohlböden.
Heizestrich Stehender Einbau und Entlüftung
188
IV Normen / Richtlinien / Vorschriften
In der jeweils gültigen Fassung finden Sie hier eine Auswahl an Normen,
Richtlinien und sonstigen Regelwerken, die für die Anwendung der
Betonbauweise relevant sind. Zusätzlich bestehende Regelwerke,
z.B. ZTV oder Länderregelungen bzw. VOB/C, können abweichende
Festlegungen enthalten.
Prüfverfahren für Zement - Teil 1: Bestimmung der Festigkeit
DIN EN 196-2 Prüfverfahren für Zement - Teil 2: Chemische Analyse von Zement
DIN EN 196-3 Prüfverfahren für Zement - Teil 3: Bestimmung der Erstarrungszeiten
und der Raumbeständigkeit
DIN-Fachbericht CEN/TR 196-4: Prüfverfahren für Zement - Teil 4: Quantitative Bestimmung der Bestandteile
DIN EN 196-5 Prüfverfahren für Zement - Teil 5: Prüfung der Puzzolanität von Puzzolanzementen
DIN EN 196-6 Prüfverfahren für Zement - Teil 6: Bestimmung der Mahlfeinheit
DIN EN 196-7 Prüfverfahren für Zement - Teil 7: Verfahren für die Probenahme und
Probenauswahl von Zement
DIN EN 196-8 Prüfverfahren für Zement - Teil 8: Hydratationswärme; Lösungsverfahren
Die Norm wird derzeit überarbeitet (Norm-Entwurf)
DIN EN 196-9 Prüfverfahren für Zement - Teil 9: Hydratationswärme; Teiladiabatisches
Verfahren
DIN EN 196-10 Prüfverfahren für Zement - Teil 10: Bestimmung des Gehaltes an wasserlöslichem Chrom (VI) von Zement
DIN EN 197-1
Zement - Teil 1: Zusammensetzung, Anforderungen und Konformitätskriterien von Normalzement mit Berichtigung 1 mit A3-Änderung
DIN EN 197-2
Zement - Teil 2: Konformitätsbewertung
DIN EN 197-4 Zement - Teil 4: Zusammensetzung, Anforderungen und Konformitätskriterien für Hochofenzement mit niedriger Anfangsfestigkeit. Die Änderung der Norm wird derzeit überarbeitet (A1-Änderung, Norm-Entwurf)
DIN 1164-10
Zement mit besonderen Eigenschaften - Teil 10: Zusammensetzung, Anforderungen und Übereinstimmungsnachweis von Normalzement mit bes.
Eigenschaften mit Berichtigung 1
DIN 1164-11
Zement mit besonderen Eigenschaften - Teil 11: Zusammensetzung, Anforderungen Übereinstimmungsnachweis von Zement mit verkürztem
Erstarren
DIN 1164-12
Zement mit besonderen Eigenschaften - Teil 12: Zusammensetzung,
Anforderungen und Übereinstimmungsnachweis von Zement mit einem
erhöhten Anteil an organischen Bestandteilen
189
Normen
Zemente
DIN 1164-31
Portland-, Eisenportland-, Hochofen- und Traßzement; Bestimmung des
Hüttensandanteils von Eisenportland- und Hochofenzement und des
Traßanteils von Traßzement
DIN EN 14216 Zement – Zusammensetzung, Anforderungen und Konformitätskriterien
von Sonderzementen mit sehr niedriger Hydratationswärme
DIN EN 413-1
Putz- und Mauerbinder - Teil 1: Zusammensetzung, Anforderungen und
Konformitätskriterien
DIN EN 413-2 Putz- und Mauerbinder - Teil 2: Prüfverfahren (Ausgabe 2005-08)
DIN EN 13454-1 Calciumsulfat-Binder, Calciumsulfat-Compositbinder und CalciumsulfatWerkmörtel für Estriche - Teil 1: Begriffe und Anforderungen
DIN EN 13454-2 Calciumsulfat-Binder, Calciumsulfat-Compositbinder und CalciumsulfatWerkmörtel für Estriche – Teil 2: Prüfverfahren
DIN 18506
Hydraulische Boden und Tragschichtbinder - Zusammensetzung, Anforderungen und Konformitätskriterien
DIN V ENV 13282 Hydraulische Tragschichtbinder - Zusammensetzung, Anforderungen und
Konformitätskriterien (Vornorm) Die Norm wird derzeit überarbeitet:
DIN EN 13282-1 Hydraulische Tragschichtbinder – Teil 1: Zusammensetzung, Anforderungen und Konformitätskriterien (Norm-Entwurf)
DIN EN 13282-2 Hydraulische Tragschichtbinder – Teil 2: Zusammensetzung, Anforderungen und Konformitätskriterien für normal erhärtenden hydraulischen
Tragschichtbindern (Norm-Entwurf)
Gesteinskörnungen
DIN EN 12620
DIN 4226-100
Gesteinskörnungen für Beton und Mörtel - Teil 100: Rezyklierte Gesteinskörnungen
DIN EN 13043 Gesteinskörnungen für Asphalt und Oberflächenbehandlungen für
Straßen, Flugplätze und andere Verkehrsflächen (Ausgabe 2002-12) mit
Berichtigung 1
DIN EN 13055-1 Leichte Gesteinskörnungen - Teil 1: Leichte Gesteinskörnungen für Beton
Mörtel und Einpressmörtel mit Berichtigung 1
DIN EN 13139 Gesteinskörnungen für Mörtel mit Berichtigung 1
DIN EN 13242 Gesteinskörnungen für ungebundene und hydraulische gebundene Gemische für Ingenieuer- und Straßenbau
DIN EN 932-3 Prüfverfahren für allgemeine Eigenschaften von Gesteinskörnungen –
Teil 3: Durchführung und Terminologie einer vereinfachten petrographischen Beschreibung
DIN EN 932-5 Prüfverfahren für allgemeine Eigenschaften von Gesteinskörnungen –
Teil 5: Allgemeine Prüfeinrichtung und Kalibrierung
190
Prüfverfahren für geometrische Eigenschaften von Gesteinskörnungen Teil 1: Bestimmung der Korngrößenverteilung; Siebverfahren
DIN EN 933-2 Prüfverfahren für geometrische Eigenschaften von Gesteinskörnungen Teil 2: Bestimmung der Korngrößenverteilung; Analysensiebe, Nennmaße der Sieböffnungen
DIN EN 933-3 Prüfverfahren für geometrische Eigenschaften von Gesteinskörnungen Teil 3: Bestimmung der Kornform; Plattigkeitskennzahl
DIN EN 933-4 Prüfverfahren für geometrische Eigenschaften von Gesteinskörnungen Teil 4: Bestimmung der Kornform; Kornformkennzahl mit Berichtigung 1
DIN EN 933-5 Prüfverfahren für geometrische Eigenschaften von Gesteinskörnungen Teil 5: Bestimmung des Anteils von gebrochenen Körnern in groben Gesteinskörnungen
DIN EN 933-6 Prüfverfahren für geometrische Eigenschaften von Gesteinskörungen Teil 6: Bestimmung von Oberflächeneigenschaften; Fließkoeffizient von
Gesteinskörnungen mit Berichtigung 1
DIN EN 933-7 Prüfverfahren für geometrische Eigenschaften von Gesteinskörnungen Teil 7: Bestimmung des Muschelschalengehaltes - Prozentsatz von
Muschelschalen in groben Gesteinskörnungen
DIN EN 933-8 Prüfverfahren für geometrische Eigenschaften von Gesteinskörnungen Teil 8: Beurteilung von Feinanteilen - Sandäquivalent-Verfahren
DIN EN 933-9 Prüfverfahren für geometrische Eigenschaften von Gesteinskörnungen Teil 9: Beurteilung von Feinanteilen - Methylenblau-Verfahren
DIN EN 933-10 Prüfverfahren für geometrische Eigenschaften von Gesteinskörnungen Teil 10: Beurteilung von Feinanteilen - Kornverteilung von Füller (Luftstrahlsiebung)
DIN EN 933-11 Prüfverfahren für geometrische Eigenschaften von Gesteinskörnungen Teil 11: Einteilung der Bestandteile in grober rezyklierter Gesteinskörnung
DIN EN 1097-1 Prüfverfahren für mechanische u. physikalische Eigenschaften von Gesteinskörnungen - Teil 1: Bestimmung des Widerstands gegen Verschleiß
(Micro-Deval)
DIN EN 1097-2 Prüfverfahren für mechanische u. physikalische Eigenschaften von Gesteinskörnungen - Teil 2: Verfahren zur Bestimmung des Widerstandes gegen Zertrümmerung Die Norm wird derzeit überarbeitet (Norm-Entwurf)
DIN EN 1097-3 Prüfverfahren für mechanische u. physikalische Eigenschaften von Gesteinskörnungen - Teil 3: Bestimmung von Schüttdichte und Hohlraumgehalt
DIN EN 1097-4 Prüfverfahren für mechanische u. physikalische Eigenschaften von
Gesteinskörnungen - Teil 4: Bestimmung des Hohlraumgehaltes an
trocken verdichtetem Füller
191
Normen
DIN EN 933-1
DIN EN 1097-5 Prüfverfahren für mechanische u. physikalische Eigenschaften von Gesteinskörnungen - Teil 5: Bestimmung des Wassergehaltes durch Ofentrocknung mit Berichtigung 1
DIN EN 1097-6 Prüfverfahren für mechanische u. physikalische Eigenschaften von Gesteinskörnungen - Teil 6: Bestimmung der Rohdichte und der Wasseraufnahme mit Berichtigung 1
DIN EN 1097-7 Prüfverfahren für mechanische u. physikalische Eigenschaften von
Gesteinskörnungen - Teil 7: Bestimmung der Dichte von Füller;
Pyknometer-Verfahren mit Berichtigung 1
DIN EN 1097-8 Prüfverfahren für mechanische u. physikalische Eigenschaften von Gesteinskörnungen - Teil 8: Bestimmung des Polierwertes
DIN EN 1097-9 Prüfverfahren für mechanische u. physikalische Eigenschaften von Gesteinskörnungen - Teil 9: Bestimmung des Widerstandes gegen Verschleiß durch Spikereifen; Nordische Prüfung
DIN EN 1367-1 Prüfverfahren für thermische Eigenschaften und Verwitterungsbeständigkeit von Gesteinskörnungen - Teil 1: Bestimmung des Widerstandes
gegen Frost-Tau-Wechsel
DIN EN 1367-2 Prüfverfahren für thermische Eigenschaften und Verwitterungsbeständigkeit von Gesteinskörnungen - Teil 2: Magnesiumsulfat-Verfahren
DIN EN 1367-3 Prüfverfahren für thermische Eigenschaften und Verwitterungsbeständigkeit von Gesteinskörnungen - Teil 3: Kochversuch für SonnenbrandBasalt mit Berichtigung 1
DIN EN 1367-4 Prüfverfahren für thermische Eigenschaften und Verwitterungsbeständigkeit von Gesteinskörnungen - Teil 4: Bestimmung der Trockenschwindung
DIN EN 1367-5 Prüfverfahren für thermische Eigenschaften und Verwitterungsbeständigkeit von Gesteinskörnungen - Teil 5: Bestimmung des Widerstandes
gegen Hitzebeanspruchung
DIN EN 1367-6 Prüfverfahren für thermische Eigenschaften und Verwitterungsbeständigkeit von Gesteinskörnungen - Teil 6: Beständigkeit gegen Frost-TauWechsel in der Gegenwart von Salz (NaCl)
DIN EN 1744-1 Prüfverfahren für chemische Eigenschaften von Gesteinskörnungen –
Teil 1: Chemische Analyse
Teil 3: Herstellung von Eluaten durch Auslaugung von Gesteinskörnungen
Teil 5: Bestimmung der säurelöslichen Chloride
Teil 6: Bestimmung des Einflusses von Auszügen rezyklierter Gesteinskörnungen auf den Erstarrungsbeginn von Zement
192
DIN EN 1926
DIN V 18004
Prüfung von Naturstein - Bestimmung der einachsigen Druckfestigkeit
Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken – Prüfverfahren für Gesteinskörnungen nach DIN V 20000-103 und DIN V 20000-104 (Vornorm)
DIN EN 450-1
DIN EN 450-2
DIN EN 451-1
DIN EN 451-2
DIN 51043
DIN EN 12878
DIN EN 13263-1
DIN EN 13263-2
DIN EN 14889-1
DIN EN 14889-2
DIN 1100
Flugasche für Beton - Teil 1: Definition, Anforderungen und Konformitätskriterien
Flugasche für Beton - Teil 2: Konformitätsbewertung
Prüfverfahren für Flugasche -Teil 1: Bestimmung des freien Calciumoxidgehaltes
Prüfverfahren für Flugasche - Teil 2: Bestimmung der Feinheit durch
Naßsiebung
Trass; Anforderungen und Prüfung
Pigmente zum Einfärben von zement- und/oder kalkgebundenen Baustoffen - Anforderungen und Prüfverfahren
Silikastaub für Beton - Teil 1: Definitionen, Anforderungen und Konformitätskriterien
Silikastaub für Beton - Teil 2: Konformitätsbewertung
Fasern für Beton - Teil 1: Stahlfasern - Begriffe, Festlegungen und Konformität
Fasern für Beton - Teil 2: Polymerfasern - Begriffe, Festlegungen und
Konformität
Hartstoffe für zementgebundene Hartstoffestriche – Anforderungen und
Prüfverfahren
Zusatzmittel
DIN EN 480-1
Zusatzmittel für Beton, Mörtel und Einpressmörtel - Prüfverfahren - Teil 1:
Referenzbeton und Referenzmörtel für Prüfungen
DIN EN 480-2 Zusatzmittel für Beton, Mörtel und Einpressmörtel - Prüfverfahren Teil 2: Bestimmung der Erstarrungszeit
DIN EN 480-4 Zusatzmittel für Beton, Mörtel und Einpressmörtel - Prüfverfahren Teil 4: Bestimmung der Wasserabsonderung des Betons (Bluten)
DIN EN 480-5 Zusatzmittel für Beton, Mörtel und Einpressmörtel - Prüfverfahren Teil 5: Bestimmung der kapillaren Wasseraufnahme
DIN EN 480-6 Zusatzmittel für Beton, Mörtel und Einpressmörtel - Prüfverfahren Teil 6: Infrarot-Untersuchung
DIN EN 480-8 Zusatzmittel für Beton, Mörtel und Einpressmörtel - Prüfverfahren - Teil 8:
Bestimmung des Feststoffgehalts
Bestimmung des wasserlöslichen Chloridgehaltes
193
Normen
Zusatzstoffe
DIN EN 480-11
Zusatzmittel für Beton, Mörtel und Einpressmörtel - Prüfverfahren - Teil 11:
Bestimmung von Luftporenkennwerten in Festbeton
Bestimmung des Alkaligehalts von Zusatzstoffen
DIN EN 480-13 Zusatzmittel für Beton, Mörtel und Einpressmörtel - Prüfverfahren Teil 13: Referenz-Baumörtel für die Prüfung von Zusatzmitteln für Mörtel
Bestimmung des Korrosionsverhaltens von Stahl in Beton – Elektrochemische Prüfung bei gleichbleibendem Potenzial
DIN EN 934-1 Zusatzmittel für Beton, Mörtel und Einpressmörtel – Teil 1: Gemeinsame
Anforderungen
DIN EN 934-2 Zusatzmittel für Beton, Mörtel und Einpressmörtel - Teil 2: Betonzusatzmittel; Definitionen und Anforderungen, Konformität, Kennzeichnung
und Beschriftung
DIN EN 934-3 Zusatzmittel für Beton, Mörtel und Einpressmörtel - Teil 3: Zusatzmittel
für Mauermörtel; Definitionen, Anforderungen, Konformität, Kennzeichnung und Beschriftung
für Einpressmörtel für Spannglieder; Definitionen, Anforderungen,
Konformität, Kennzeichnung und Beschriftung
für Spritzbeton; Definitionen, Anforderungen, Konformität, Kennzeichnung und Beschriftung
DIN EN 934-6 Zusatzmittel für Beton, Mörtel und Einpressmörtel - Teil 6: Probenahme,
Konformitätskontrolle und Bewertung der Konformität
DIN CEN/TS 14754-1: Nachbehandlungsmittel – Prüfverfahren – Teil 1: Bestimmung der
Wasserrückhaltefähigkeit von üblichen Nachbehandlungsmitteln (Vornorm)
DIN V 18998
Beurteilung des Korrosionsverhalten von Zusatzmitteln nach Normenreihe DIN 934 (Vornorm, Ausgabe 2002-11) mit A1-Änderung (Vornorm)
DIN V 20000-101 Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken – Teil 101: Zusatzmittel für Einpressmörtel für Spannglieder nach DIN EN 934-4 (Vornorm)
Wasser
DIN EN 1008
194
Zugabewasser für Beton - Festlegung für die Probenahme, Prüfung und
Beurteilung der Eignung von Wasser, einschließlich bei der Betonherstellung anfallendem Wasser, als Zugabewasser für Beton
Beton
Beton - Teil 1: Festlegungen, Eigenschaften, Herstellung und Konformität
mit A1-Änderung - mit A2-Änderung
DIN EN 206-9 Beton – Teil 9: Ergänzende Regeln für selbstverdichtenden Beton (SVB)
DIN EN 13670 Ausführung von Tragwerken aus Beton
DIN 1045-1
Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton - Teil 1: Bemessung
und Konstruktion
DIN 1045-2
Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton - Teil 2: Beton; Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität
DIN 1045-3
Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton - Teil 3: Bauausführung
DIN 1045-4
Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton - Teil 4: Ergänzende
Regeln für die Herstellung und die Konformität von Fertigteilen
DIN-Fachbericht 100: Beton - Zusammenstellung von DIN EN 206-1 Beton - Teil 1: Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität und DIN 1045-2 Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton - Teil 2: Beton; Festlegung,
Eigenschaften, Herstellung und Konformität; Anwendungsregeln zu
DIN EN 206-1 (Technische Regel)
DIN 1048-1
Prüfverfahren für Beton – Teil 1: Frischbeton
DIN 1048-2
Prüfverfahren für Beton - Teil 2: Festbeton in Bauwerken und Bauteilen
DIN 1048-4
Prüfverfahren für Beton - Teil 4: Bestimmung der Druckfestigkeit von
Festbeton in Bauwerken und Bauteilen; Anwendung von Bezugsgeraden
und Auswertung mit besonderen Verfahren
DIN 1048-5
Prüfverfahren für Beton - Teil 5: Festbeton, gesondert hergestellte Probekörper
DIN EN 12350-1 Prüfverfahren für Frischbeton - Teil 1: Probenahme
DIN EN 12350-2 Prüfverfahren für Frischbeton - Teil 2: Setzmaß
DIN EN 12350-3 Prüfverfahren für Frischbeton - Teil 3: Vébé-Prüfung
DIN EN 12350-4 Prüfverfahren für Frischbeton - Teil 4: Verdichtungsmaß
DIN EN 12350-5 Prüfverfahren für Frischbeton - Teil 5: Ausbreitmaß
DIN EN 12350-6 Prüfverfahren für Frischbeton - Teil 6: Frischbetonrohdichte
DIN EN 12350-7 Prüfverfahren für Frischbeton - Teil 7: Luftgehalte, Druckverfahren
Die Normenreihe wird derzeit erweitert:
DIN EN 12350-8 Prüfung von Frischbeton - Teil 8: Selbstverdichtender Beton - Setzfließmaß-Prüfung (Norm-Entwurf)
DIN EN 12350-9 Prüfverfahren für Frischbeton – Teil 9: Selbstverdichtender Beton – Auslauftrichterversuch (Norm-Entwurf)
DIN EN 12350-10 Prüfverfahren für Frischbeton – Teil 10: Selbstverdichtender Beton –
L-Kasten-Prüfung (Norm-Entwurf)
195
Normen
DIN EN 206-1
DIN EN 12350-11 Prüfverfahren für Frischbeton – Teil 11: Selbstverdichtender Beton – Bestimmung der Sedimentationsstabilität im Siebversuch (Norm-Entwurf)
DIN EN 12350-12 Prüfverfahren für Frischbeton – Teil 12: Selbstverdichtender Beton –
Blockierring-Versuch (Norm-Entwurf)
DIN EN 12390-1 Prüfung von Festbeton - Teil 1: Form, Maße und andere Anforderungen
für Probekörper und Formen mit Berichtigung 1
DIN EN 12390-2 Prüfung von Festbeton - Teil 2: Herstellung und Lagerung von Probekörper für Festigkeitsprüfungen
DIN EN 12390-3 Prüfung von Festbeton - Teil 3: Druckfestigkeit von Probekörper
DIN EN 12390-4 Prüfung von Festbeton - Teil 4: Bestimmung der Druckfestigkeit; Anforderungen an Prüfmaschinen
DIN EN 12390-5 Prüfung von Festbeton - Teil 5: Biegezugfestigkeit von Probekörper
DIN EN 12390-6 Prüfung von Festbeton - Teil 6: Spaltzugfestigkeit von Probekörper mit
Berichtigung 1
DIN EN 12390-7 Prüfung von Festbeton - Teil 7: Dichte von Festbeton
DIN EN 12390-8 Prüfung von Festbeton - Teil 8: Wassereindringtiefe unter Druck
Die Normenreihe wird derzeit erweitert:
DIN CEN/TS 12390-9: Prüfung von Festbeton - Teil 9: Frost- und Frost-Tausalz-Widerstand –
Abwitterung (Vornorm)
DIN CEN/TS 12390-10: Prüfung von Festbeton - Teil 10: Bestimmung des relativen Karbonatisierungswiderstandes von Beton (Vornorm)
DIN EN 12504-1 Prüfung von Beton in Bauwerken - Teil 1: Bohrkernproben; Herstellung,
Untersuchung und Prüfung unter Druck
DIN EN 12504-2 Prüfung von Beton in Bauwerken - Teil 2: Zerstörungsfreie Prüfung; Bestimmung der Rückprallzahl
DIN EN 12504-3 Prüfung von Beton in Bauwerken - Teil 3: Bestimmung der Ausziehkraft
DIN EN 12504-4 Prüfung von Beton in Bauwerken - Teil 4: Bestimmung der Ultraschallgeschwindigkeit
DIN EN 13791 Bewertung der Druckfestigkeit von Beton in Bauwerken oder Bauwerksteilen
DIN 52170-1
Bestimmung der Zusammensetzung von erhärtetem Beton Teil 1: Allgemeines, Begriffe, Probenahme, Trockenrohdichte
DIN 52170-2
Bestimmung der Zusammensetzung von erhärtetem Beton - Teil 2: Salzsäureunlöslicher und kalkstein- und/oder dolomithaltiger Zuschlag, Ausgangsstoffe nicht verfügbar
DIN 52170-3
Bestimmung der Zusammensetzung von erhärtetem Beton - Teil 3: Salzsäureunlöslicher Zuschlag, Ausgangsstoffe nicht verfügbar
196
Bestimmung der Zusammensetzung von erhärtetem Beton - Teil 4: Salzsäurelöslicher und/oder -unlöslicher Zuschlag, Ausgangsstoffe vollständig oder teilweise verfügbar
DIN 4235-1
Verdichten von Beton durch Rütteln - Teil 1: Rüttelgeräte und Rüttelmechanik
DIN 4235-2
Verdichten von Beton durch Rütteln - Teil 2: Verdichten mit Innenrüttlern
DIN 4235-3
Verdichten von Beton durch Rütteln - Teil 3: Verdichten bei der Herstellung von Fertigteilen mit Außenrüttlern
DIN 4235-4
Verdichten von Beton durch Rütteln - Teil 4: Verdichten von Ortbeton mit
Schalungsrüttlern
DIN 4235-5
Verdichten von Beton durch Rütteln - Teil 5: Verdichten mit Oberflächenrüttlern
DIN EN 1536
Ausführung von besonderen geotechnischen Arbeiten (Spezialtiefbau) Bohrpfähle
DIN-Fachbericht 129: Anwendungsdokument zu DIN EN 1536:1999-06, Ausführung von besonderen geotechnischen Arbeiten (Spezialtiefbau) – Bohrpfähle (Technische Regel)
DIN EN 12699 Ausführung von besonderen geotechnischen Arbeiten (Spezialtiefbau) –
Verdrängungspfähle
DIN 4126
Ortbeton - Schlitzwände; Konstruktion und Ausführung
Die Norm wird derzeit überarbeitet:
DIN 4126
Nachweis der Standsicherheit von Schlitzwänden (Norm-Entwurf) mit
Beiblatt 1 Nachweis der Standsicherheit von Schlitzwänden – Erläuterungen (Norm-Entwurf)
DIN V 4126-100 Schlitzwände; Berechnung nach dem Konzept mit Teilsicherheitsbeiwerten (Vornorm)
DIN EN 14227-1 Hydraulisch gebundene Gemische – Anforderungen – Teil 1: Zementgebundene Gemische
DIN EN 14227-5 Hydraulisch gebundene Gemische – Anforderungen – Teil 5: Tragschichtbinder gebundene Gemische für den Straßenbau
DIN EN 14227-10 Hydraulisch gebundene Gemische – Anforderungen – Teil 10: Bodenverbesserung mit Zement
DIN EN 14227-13 Hydraulisch gebundene Gemische – Anforderungen – Teil 13: Bodenverbesserung mit hydraulischem Tragschichtbinder
DIN EN 14227-14 Hydraulisch gebundene Gemische – Anforderungen – Teil 14: Bodenverbesserung mit Flugasche
DIN EN 447
Einpressmörtel für Spannglieder – Allgemeine Anforderungen
DIN 11622-1
Gärfuttersilos und Güllebehälter – Teil 1: Bemessung, Ausführung, Beschaffenheit; Allgemeine Anforderungen
197
Normen
DIN 52170-4
DIN 11622-2
Gärfuttersilos und Güllebehälter – Teil 2: Bemessung, Ausführung, Beschaffenheit – Gärfuttersilos und Güllebehälter aus Stahlbeton, Stahlbetonfertigteilen, Betonformsteinen und Betonschalungssteinen
DIN EN 14487-1 Spritzbeton – Teil 1: Begriffe, Festlegungen und Konformität
DIN EN 14487-2 Spritzbeton – Teil 2: Ausführung
DIN 18551
Spritzbeton – Anforderungen, Herstellung, Bemessung und Konformität
Die Norm wird derzeit überarbeitet:
DIN 18551
Spritzbeton – Nationale Anwendungsregeln zur Reihe DIN EN 14487 und
Regeln für die Bemessung von Spritzbetonkonstruktionen (Norm-Entwurf)
DIN 4030-1
Beurteilung betonangreifender Wässer, Böden und Gase - Teil 1: Grundlagen und Grenzwerte
DIN 4030-2
Beurteilung betonangreifender Wässer, Böden und Gase - Teil 2: Entnahme und Analyse von Wasser- und Bodenproben
DIN-Fachbericht CEN/TR 15678: Beton – Freisetzung regulierter gefährlicher Stoffe in
den Boden, das Grundwasser und das Oberflächenwasser – Prüfverfahren für neue oder noch nicht zugelassene Bestandteile von Beton und
für Betone (Technische Regel)
Spezialbaustoffe
Estrich
DIN EN 13318
DIN EN 13813
DIN 18560-1
DIN 18560-2
DIN 18560-3
DIN 18560-4
DIN 18560-7
DIN EN 13892-1
DIN EN 13892-2
DIN EN 13892-3
DIN EN 13892-4
198
Estrichmörtel und Estriche - Begriffe
Estrichmörtel, Estrichmassen und Estriche - Estrichmörtel und Estrichmassen - Eigenschaften und Anforderungen
Estriche im Bauwesen - Teil 1: Allgemeine Anforderungen, Prüfung und
Ausführung
Estriche im Bauwesen - Teil 2: Estriche und Heizestriche auf Dämmschichten (schwimmende Estriche)
Estriche im Bauwesen - Teil 3: Verbundestriche
Estriche im Bauwesen - Teil 4: Estriche auf Trennschicht
Estriche im Bauwesen - Teil 7: Hochbeanspruchte Estriche
Prüfverfahren für Estrichmörtel und Estrichmassen - Teil 1: Probenahme,
Herstellung und Lagerung der Prüfkörper
Prüfverfahren für Estrichmörtel und Estrichmassen - Teil 2: Bestimmung
der Biegezug- und Druckfestigkeit
des Verschleißwiderstandes nach Böhme
des Verschleißwiderstandes nach BCA
DIN EN 13892-5 Prüfverfahren für Estrichmörtel und Estrichmassen - Teil 5: Bestimmung
des Widerstandes gegen Rollbeanspruchung von Estrichen für Nutzschichten
der Oberflächenhärte
des Widerstandes gegen Rollbeanspruchung von Estrichen mit Bodenbelägen
der Haftzugfestigkeit
Mauermörtel
Festlegungen für Mörtel im Mauerwerksbau - Teil 2: Mauermörtel
DIN V 18580
Mauermörtel mit besonderen Eigenschaften
DIN EN 1015-1 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk - Teil 1: Bestimmung der Korngrößenverteilung (durch Siebanalyse)
DIN EN 1015-2 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk - Teil 2: Probenahme von Mörtel
und Herstellung von Prüfmörtel
DIN EN 1015-3 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk - Teil 3: Bestimmung der Konsistenz von Frischmörtel (mit Ausbreittisch)
DIN EN 1015-4 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk - Teil 4: Bestimmung der Konsistenz von Frischmörtel (mit Eindringgerät)
DIN EN 1015-6 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk - Teil 6: Bestimmung der Rohdichte von Frischmörtel
DIN EN 1015-7 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk - Teil 7: Bestimmung des Luftgehaltes von Frischmörtel
DIN EN 1015-9 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk - Teil 9: Bestimmung der Verarbeitbarkeitszeit und Korrigierbarkeitszeit von Frischmörtel
DIN EN 1015-10 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk - Teil 10: Bestimmung der
Trockenrohdichte von Festmörtel
DIN EN 1015-11 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk - Teil 11: Bestimmung der Biegezug- und Druckfestigkeit von Festmörtel
DIN EN 1015-17 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk – Teil 17: Bestimmung des Gehaltes an wasserlöslichen Chlorid von Frischmörtel
DIN EN 1015-18 Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk - Teil 18: Bestimmung der kapillaren Wasseraufnahme von erhärtetem Mörtel (Festmörtel)
DIN 18555-3
Prüfung von Mauermörteln mit mineralischen Bindemitteln; Festmörtel;
Bestimmung der Biegezugfestigkeit, Druckfestigkeit und Rohdichte
199
Normen
DIN EN 998-2
DIN 18555-4
Bestimmung der Läng- und Querdehnung sowie von Verformungskenngrößen von Mauermörteln im statischen Druckversuch
DIN 18555-6
Bestimmung der Haftzugfestigkeit
DIN 18555-7
Bestimmung des Wasserrückhaltevermögens nach dem Filterplattenverfahren
DIN 18555-9
Bestimmung der Fugendruckfestigkeit
DIN 18581
Anleitung zur werkseigenen Produktionskontrolle für die CE-Kennzeichnung (Konformitätsnachweisverfahren 2+) von Mauermörtel nach
Eignungsprüfung
DIN V 20000-412 Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken – Teil 412: Regeln für die
Verwendung von Mauermörtel nach DIN EN 998-2 (Vornorm)
Richtlinien und Merkblätter
Verkehrswegebau
Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten ZTVING; Teil 3 Massivbau, Abschnitte 1+2
Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln und Fahrbahndecken aus Beton (ZTV Beton-StB 07),
Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen FGSV 899
Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen - Wasserbau (ZTV-W) für Wasserbauwerke
aus Beton und Stahlbeton (Leistungsbereich 215), Bundesanstalt für Wasserbau mit Änderungen 1
Technische Lieferbedingungen für Baustoffe und Baustoffgemische für Tragschichten mit
hydraulischen Bindemitteln und Fahrbahndecken aus Beton (TL Beton-StB 07), Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen FGSV 891
Technische Lieferbedingungen für Gesteinskörnungen im Straßenbau (TL Gestein StB 04),
Allgemeines Rundschreiben Straßenbau Nr. 12/2006: Vermeidung von Schäden an Fahrbahndecken aus Beton in Folge von Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR)
Allgemeines Rundschreiben Straßenbau Nr. 11/2008: Technische Lieferbedingungen für
Gesteinskörnungen im Straßenbau (TL Gestein StB 04)
Allgemeines Rundschreiben Straßenbau Nr. 12/2008: Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln
und Fahrbahndecken aus Beton (ZTV Beton-StB 07)
200
201
Normen
Allgemeines Rundschreiben Straßenbau: Technische Lieferbedingungen für Baustoffe
und Baustoffgemische für Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln und Fahrbahndecken aus Beton (TL Beton-StB 07)
Allgemeines Rundschreiben Nr.04/2013: Vermeidung von Schäden an Fahrbahndecken
aus Beton in Folge von Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR)
Technische Prüfvorschriften für Baustoffe und Baustoffgemische für Tragschichten mit
hydraulischen Bindemitteln und Fahrbahndecken aus Beton (TP-Beton StB-07) Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (Ausgabe in Vorbereitung)
Technische Prüfvorschriften für Gesteinskörnungen im Straßenbau (TP Gestein StB),
Merkblatt für die Herstellung und Verarbeitung von Luftporenbeton, Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen FGSV 818
Merkblatt „Frostprüfung von Beton“, Bundesanstalt für Wasserbau
Merkblatt „Chlorideindringwiderstand von Beton“, Bundesanstalt für Wasserbau
Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb)
DAfStb-Richtlinie für Beton mit verlängerter Verarbeitbarkeitszeit (Verzögerter Beton) Eignungsprüfung, Herstellung, Verarbeitung und Nachbehandlung (Technische Regel)
DAfStb-Richtlinie - Vorbeugende Maßnahmen gegen schädigende Alkalireaktion im Beton
Alkali-Richtlinie) (Technische Regel)
DAfStb-Richtlinie - Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen (Technische
Regel)
DAfStb-Richtlinie für Herstellung von Beton unter Verwendung von Restwasser, Restbeton und Restmörtel (Technische Regel)
DAfStb-Richtlinie zur Wärmebehandlung von Beton (Technische Regel)
DAfStb-Richtlinie - Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen (Technische Regel)
DAfStb-Richtlinie - Beton nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 mit rezyklierter Gesteinskörnung nach DIN 4226-100 – Teil 1: Anforderungen an den Beton für die Bemessung nach
DIN 1045-1 (Technische Regel)
DAfStb-Richtlinie - Selbstverdichtender Beton (SVB-Richtlinie) (Technische Regel)
DafStb-Richtlinie - Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie) (Technische Regel)
DAfStb-Richtlinie - Herstellung und Verwendung von Trockenbeton und Trockenmörtel
(Trockenbeton-Richtlinie) (Technische Regel)
DAfStb-Richtlinie – Bestimmung der Freisetzung anorganischer Stoffe durch Auslaugung
aus zementgebundenen Baustoffen (Technische Regel)
DAfStb-Richtlinie – Herstellung und Verwendung von zementgebundenem Vergussbeton
und Vergussmörtel (Technische Regel)
DAfStb-Richtlinie – Massige Bauteile aus Beton (Technische Regel)
DAfStb-Heft 555: Erläuterungen zur DAfStb-Richtlinie wasserundurchlässige Bauwerke
aus Beton
DAfStb-Heft 526: Erläuterungen zu den Normen DIN EN 206-1, DIN 1045-3, DIN 1045-4 und
DIN 4226
DAfStb-Heft 525: Erläuterungen zu DIN 1045-1
DAfStb-Heft 481: Sicherheitskonzept für Bauten des Umweltschutzes
DAfStb-Heft 458: Umweltverträglichkeit zementgebundener Baustoffe
DAfStb-Heft 422: Prüfung von Beton, Empfehlung und Hinweise als Ergänzung zu DIN 1048
Deutscher Betonverein (DBV)
Merkblatt Betondeckung und Bewehrung; Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein e.V.
Merkblatt Begrenzung der Rissbildung im Stahlbeton- und Spannbetonbau; Deutscher
Beton- und Bautechnik - Verein e.V.
Merkblatt Parkhäuser und Tiefgaragen; Deutscher Beton- und Bautechnik - Verein e.V.
Merkblatt Industrieböden aus Beton für Frei- und Hallenflächen; Deutscher Beton- und
Bautechnik - Verein e.V.
Merkblatt Betondeckung und Bewehrung; Deutscher Beton- und Bautechnik - Verein e.V.
Merkblatt Besondere Verfahren zur Prüfung von Frischbeton; Deutscher Beton- und
Bautechnik - Verein e.V.
Merkblatt Selbstverdichtender Beton; Deutscher Beton- und Bautechnik - Verein e.V.
Merkblatt Hochfester Beton; Deutscher Beton- und Bautechnik - Verein e.V.
Merkblatt Industrieböden aus Stahlfaserbeton; Deutscher Beton- und Bautechnik Verein e.V.
Merkblatt Unterwasserbeton; Deutscher Beton- und Bautechnik - Verein e.V.
Merkblatt Massenbeton für Staumauern; Deutscher Beton- und Bautechnik - Verein e.V.
Merkblatt Strahlenschutzbeton; Deutscher Beton- und Bautechnik - Verein e.V.
Merkblatt Sichtbeton; Deutscher Beton- und Bautechnik - Verein e.V.
Weitere Richtlinien
AGI G 1-4: Straßen- Park- und Lagerflächen im Industriebau – Zementgebundene Bauweisen
(Technische Regel)
AGI A 12-1: Industrieböden – Industrieestriche – Ergänzungen zu DIN 18560: Zementestrich,
zementgebundener Hartstoffestrich (Technische Regel)
Arbeitsblatt W 300: Wasserspeicherung – Planung, Bau, Betrieb und Instandhaltung von
Wasserbehältern in der Trinkwasserversorgung; DVGW Deutsche Vereinigung des Gas und
Wasserfaches e.V. (Technische Regel)
Arbeitsblatt W 347: Hygienische Anforderungen an zementgebundene Werkstoffe im
Trinkwasserbereich – Prüfung und Bewertung; DVGW Deutsche Vereinigung des Gas und
Wasserfaches e.V. (Technische Regel)
202
V
Maßeinheiten im Bauwesen
Den Maßeinheiten im Bauwesen liegt das „Système International d’Unités“ (SI-Einheiten) zugrunde, das mit dem Gesetz über die „Einheiten
im Messwesen“ und der dazu erlassenen Ausführungsverordnung für
die Bundesrepublik Deutschland 1978 verbindlich eingeführt wurde
und seitdem auch für das Bauwesen gilt.
Seit der Umstellung auf die gesetzliche Krafteinheit Newton (1 kp =
9,80665 N) gilt zur Erleichterung der Umrechnung bei allen Baunormen
1 kp = 10 N.
Tabelle E1: Si-Basiseinheiten
Basisgröße
Basiseinheit
Name
Länge
Masse (Gewicht)
Zeichen
Meter
m
Kilogramm
kg
Zeit
Sekunde
s
Kelvin
K
Ampère
A
Temperatur
Elektrische Stromstärke
kp
Mp
N
kN
MN
1 kp =
1
10-3
10
10-2
10-5
1 Mp =
103
1
104
10
10-2
1N=
10-1
10-4
1
10-3
10-6
1 kN =
102
10-1
103
1
10-3
5
2
6
1 MN =
10
10
10
3
10
Maßeinheiten
Tabelle E2: Umrechnung von Kräften und Einzellasten
1
203
Tabelle E3: Umrechnung von Flächenlasten, Spannungen und
Festigkeiten
kp/cm2
kp/m2
MP/m2
MN/m2 =
N/m2
kN/m2
N/mm2
1 kp/cm2
=
1
104
10
10-1
105
102
1 kp/m2
=
10-4
1
10-3
10-5
10
10-2
1 Mp/m2
=
10-1
103
1
10-2
104
10
1 MN/m2
=
1 N/mm2
=
10
105
102
1
106
103
1 N/m2
=
10-5
10-1
10-4
10-6
1
10-3
1 kp/cm2
=
10-2
102
10-1
10-3
103
1
Tabelle E4: Umrechnung von Energie, Arbeit und Wärmemenge
kpm
kcal
Ws = Nm = J
kWh
1 kpm
=
1
2,39 · 10-3
10
2,78 · 10-6
1 kcal
=
4,19 · 102
1
4,19 · 103
1,16 · 10-3
1 Nm
=
1J
=
10-1
2,39 · 10-4
1
2,78 · 10-7
1 kWh
=
3,60 · 105
8,60 · 102
2,60 · 106
1
Tabelle E5: Dezimale Vielfache und Teile von Einheiten
Zehnerpotenz
Vorsatz
Name
204
Zeichen
10-6
Mikro
µ
10-3
Milli
m
10-2
Zenti
c
10-1
Dezi
d
103
Kilo
k
106
Mega
M
VI Ansprechpartner
Zement
www.cemex-zement.de
[email protected]
Tel. (03 36 38) 5 42 21
Kies / Sand / Splitt
205
Ansprechpartner
www.cemex.de
[email protected]
Tel. (05 41) 9 10 54 -34
Betontechnologie
www.cemex.de
[email protected]
Tel. (02 11) 44 70 -18 69
Bauchemie
www.cemex.de
CEMEX Admixtures GmbH
[email protected]
Tel. (0 52 58) 98 68 -12
Leiter Anwendungstechnik Nord
Tel. (01 51) 12 53 72 85
Leiter Anwendungstechnik Süd
Tel. (01 51) 12 53 72 93
206
Notizen
207
Notizen
208
www.cemex.de

Baustofftechnische Daten

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