Massenbeton, Feuerbeton - Bauingenieur24

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Inhaltsverzeichnis und Vorwort
Inhaltsverzeichnis
A. Massenbeton
Massenbeton, Feuerbeton
ISBN 3-7640-0402-9
Verlag Bau + Technik – Düsseldorf
1. Allgemeines......................................................................................... 11
2. Eigenschaften des erhärtenden Betons ................................................ 13
2.1 Wärmeentwicklung ............................................................................. 13
2.2 Festigkeitsentwicklung........................................................................ 17
2.3 Entwicklung der Verformungseigenschaften ........................................ 20
2.3.1 Lastunabhängige Verformungen .......................................................... 20
2.3.2 Lastabhängige Verformungen.............................................................. 23
3. Spannungszustände ........................................................................... 25
4. Rechnerische Abschätzung der Betontemperatur ................................. 30
4.1 Frischbetontemperatur ....................................................................... 31
4.2 Temperaturverlauf im erhärtenden Beton ............................................ 34
5. Maßnahmen zur Verringerung des Rissrisikos ..................................... 36
5.1 Betontechnologische Maßnahmen ....................................................... 36
5.1.1 Zement ............................................................................................... 37
5.1.2 Betonzusatzstoff ................................................................................. 39
5.1.3 Betonzusatzmittel ............................................................................... 41
5.1.4 Zuschlag............................................................................................. 43
5.1.5 Festlegung des Mischungsaufbaus ...................................................... 44
5.2 Künstliche Kühlung ............................................................................ 48
5.2.1 Senken der Frischbetontemperatur ..................................................... 48
5.2.2 Bauteil-Innenkühlung......................................................................... 52
5.3 Einteilung in Betonierabschnitte ......................................................... 55
5.4 Lagenweises Betonieren „frisch auf frisch" ........................................... 58
5.5 Nachbehandlung................................................................................. 59
6. Prüfungen........................................................................................... 63
6.1 Eignungsprüfungen ............................................................................ 63
6.1.1 Messung der Frischbetontemperatur ................................................... 64
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6.1.2 Temperaturmessungen im ungeregelten Betonkalorimeter ................... 64
6.1.3 Temperaturmessungen im geregelten Betonkalorimeter ....................... 66
6.1.4 Wärmeflussmessungen im Differenzialkalorimeter ............................... 67
6.1.5 Temperatur- und Spannungsmessungen im Reißrahmen
bzw. in der Temperatur-Spannungs-Prüfmaschine............................... 68
6.1.6 Temperaturmessungen im großformatigen Probekörper ....................... 70
6.2 Güteprüfungen ................................................................................... 72
6.3 Temperaturmessungen im Bauteil ....................................................... 72
7 Zusammenfassung.............................................................................. 74
8 Literatur ............................................................................................. 76
B. Feuerbeton
1 Begriffsbestimmung ............................................................................ 83
2 Einsatzbereich .................................................................................... 85
3 Regelwerke ......................................................................................... 86
4 Ausgangsstoffe.................................................................................... 87
4.1 Bindemittel ......................................................................................... 87
4.1.1 Zement ............................................................................................... 87
4.1.2 Nichthydraulische anorganische kalthärtende Bindemittel ................... 91
4.1.3 Organische Bindemittel....................................................................... 91
4.2 Zuschlag............................................................................................. 92
4.2.1 Normalzuschlag .................................................................................. 92
4.2.2 Feuerfester Zuschlag........................................................................... 94
4.2.3 Leichtzuschlag .................................................................................... 96
4.3 Betonzusatzstoffe................................................................................ 97
4.4 Betonzusatzmittel ............................................................................... 98
5 Bewehrung ......................................................................................... 99
6 Festbetoneigenschaften ....................................................................... 99
6.1 Eigenschaften hydraulisch gebundener Feuerbetone.......................... 100
6.1.1 Kaltdruckfestigkeit............................................................................ 100
6.1.2 Dehnungs-Schwindungs-Verhalten ................................................... 100
6.1.3 Porosität ........................................................................................... 100
6.1.4 Elastizitätsmodul .............................................................................. 101
6.1.5 Druckfeuerbeständigkeit ................................................................... 102
6.1.6 Temperaturwechselbeständigkeit....................................................... 102
6.1.7 Wärmedehnung ................................................................................ 103
6.1.8 Wärmeleitfähigkeit ............................................................................ 103
6.2 Eigenschaften chemisch gebundener Feuerbetone ............................. 103
7 Besonderheiten bei der Herstellung und Verarbeitung ....................... 104
7.1 Feuerbeton-Fertigmischungen........................................................... 104
7.2 Feuerbeton aus einzelnen Ausgangsstoffen ........................................ 106
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7.3 Trennschichten und Fugen ............................................................... 106
7.4 Nachbehandlung............................................................................... 107
7.5 Trocknen und Aufheizen ................................................................... 108
8 Ausführungsbeispiele der im Wesentlichen verwendeten Betone......... 109
9 Literatur ........................................................................................... 113
10 Standards und Normen..................................................................... 116
Vorwort
Die Schriftenreihe Spezialbetone soll auch dem Bauingenieur oder Betontechnologen, der nicht
täglich im jeweiligen Spezialgebiet arbeitet, den sicheren Umgang damit ermöglichen. Band 4 beschäftigt
sich mit den Themen „Massenbeton" und „Feuerbeton".
Unter Massenbeton versteht man den Beton für besonders massige Bauteile bzw. für Bauwerke
mit großen Abmessungen. Anwendungsbeispiele sind hier z.B. Stütz- und Staumauern sowie dicke
Gründungsplatten für Hochhäuser oder Kraftwerke. Neben den logistischen Problemen, die
beim Einbau von großen Mengen Beton zu bewältigen sind, stellt Massenbeton auch hohe Ansprüche
an die Betontechnologie und die Ausführungstechnik. Als ein Beispiel hierfür seien die
Spannungen aus behinderter Formänderung genannt, die im Extremfall zu Rissen führen können.
Ursachen für die Eigen- und Zwangspannungen können sowohl Temperaturdifferenzen als
auch unterschiedliche Feuchtezustände sein. Eine Verringerung der Hydratationswärmeentwicklung
durch Verwendung spezieller Zemente oder Reduzierung des Zementgehalts unter Einsatz
von Betonzusatzstoffen ist hier eine der möglichen betontechnologischen Gegenmaßnahmen.
Ein sehr spezielles Einsatzgebiet von Beton ist der so genannte Feuerbeton. Ungeformte feuerfeste
Massen entstanden aus der Notwendigkeit, schadhafte Partien in feuerfesten Ausmauerungen
schnell und kosten- günstig auszubessern. In den letzten 20 Jahren haben die ungeformten
feuerfesten Massen eine stürmische Weiterentwicklung erlebt und haben heute einen Marktanteil
von fast 50 % der Feuerfest-Keramik erreicht. Feuerbetone sind ein Teilgebiet der ungeformten
feuerfesten Massen.
Nach der Feuerfestigkeit bzw. der Anwendungstemperatur werden Feuerbetone unterschieden in
hitze- beständigen Beton (Verwendungstemperatur 200 °C bis 1100 °C), feuerfesten Beton (Verwendungs-
temperatur 1100 °C bis 1300 °C) und hochfeuerfesten Beton (Verwendungstemperatur
> 1300 °C).
Feuerbetone sind Gemenge aus feuerfestem Granulat und Bindemittel(n). Sie werden trocken geliefert.
Nach Zugabe von Wasser oder einer anderen Anmachflüssigkeit werden sie durch Schütten,
Vibrieren, Stochern und z.T. durch Stampfen eingebracht. Dieses Buch enthält alle für den
Bauingenieur wichtigen Angaben für dieses nicht alltägliche Anwendungsgebiet von Beton.
Auch bei diesem Band wurde das bewährte Konzept beibehalten, neben den Grundlagen auch
Beispiele aus der Praxis aufzuführen.
Düsseldorf, im Januar 2001
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