Massenbeton, Feuerbeton - Bauingenieur24
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Inhaltsverzeichnis und Vorwort<br />
Inhaltsverzeichnis<br />
A. <strong>Massenbeton</strong><br />
<strong>Massenbeton</strong>, <strong>Feuerbeton</strong><br />
ISBN 3-7640-0402-9<br />
Verlag Bau + Technik – Düsseldorf<br />
1. Allgemeines......................................................................................... 11<br />
2. Eigenschaften des erhärtenden Betons ................................................ 13<br />
2.1 Wärmeentwicklung ............................................................................. 13<br />
2.2 Festigkeitsentwicklung........................................................................ 17<br />
2.3 Entwicklung der Verformungseigenschaften ........................................ 20<br />
2.3.1 Lastunabhängige Verformungen .......................................................... 20<br />
2.3.2 Lastabhängige Verformungen.............................................................. 23<br />
3. Spannungszustände ........................................................................... 25<br />
4. Rechnerische Abschätzung der Betontemperatur ................................. 30<br />
4.1 Frischbetontemperatur ....................................................................... 31<br />
4.2 Temperaturverlauf im erhärtenden Beton ............................................ 34<br />
5. Maßnahmen zur Verringerung des Rissrisikos ..................................... 36<br />
5.1 Betontechnologische Maßnahmen ....................................................... 36<br />
5.1.1 Zement ............................................................................................... 37<br />
5.1.2 Betonzusatzstoff ................................................................................. 39<br />
5.1.3 Betonzusatzmittel ............................................................................... 41<br />
5.1.4 Zuschlag............................................................................................. 43<br />
5.1.5 Festlegung des Mischungsaufbaus ...................................................... 44<br />
5.2 Künstliche Kühlung ............................................................................ 48<br />
5.2.1 Senken der Frischbetontemperatur ..................................................... 48<br />
5.2.2 Bauteil-Innenkühlung......................................................................... 52<br />
5.3 Einteilung in Betonierabschnitte ......................................................... 55<br />
5.4 Lagenweises Betonieren „frisch auf frisch" ........................................... 58<br />
5.5 Nachbehandlung................................................................................. 59<br />
6. Prüfungen........................................................................................... 63<br />
6.1 Eignungsprüfungen ............................................................................ 63<br />
6.1.1 Messung der Frischbetontemperatur ................................................... 64<br />
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6.1.2 Temperaturmessungen im ungeregelten Betonkalorimeter ................... 64<br />
6.1.3 Temperaturmessungen im geregelten Betonkalorimeter ....................... 66<br />
6.1.4 Wärmeflussmessungen im Differenzialkalorimeter ............................... 67<br />
6.1.5 Temperatur- und Spannungsmessungen im Reißrahmen<br />
bzw. in der Temperatur-Spannungs-Prüfmaschine............................... 68<br />
6.1.6 Temperaturmessungen im großformatigen Probekörper ....................... 70<br />
6.2 Güteprüfungen ................................................................................... 72<br />
6.3 Temperaturmessungen im Bauteil ....................................................... 72<br />
7 Zusammenfassung.............................................................................. 74<br />
8 Literatur ............................................................................................. 76<br />
B. <strong>Feuerbeton</strong><br />
1 Begriffsbestimmung ............................................................................ 83<br />
2 Einsatzbereich .................................................................................... 85<br />
3 Regelwerke ......................................................................................... 86<br />
4 Ausgangsstoffe.................................................................................... 87<br />
4.1 Bindemittel ......................................................................................... 87<br />
4.1.1 Zement ............................................................................................... 87<br />
4.1.2 Nichthydraulische anorganische kalthärtende Bindemittel ................... 91<br />
4.1.3 Organische Bindemittel....................................................................... 91<br />
4.2 Zuschlag............................................................................................. 92<br />
4.2.1 Normalzuschlag .................................................................................. 92<br />
4.2.2 Feuerfester Zuschlag........................................................................... 94<br />
4.2.3 Leichtzuschlag .................................................................................... 96<br />
4.3 Betonzusatzstoffe................................................................................ 97<br />
4.4 Betonzusatzmittel ............................................................................... 98<br />
5 Bewehrung ......................................................................................... 99<br />
6 Festbetoneigenschaften ....................................................................... 99<br />
6.1 Eigenschaften hydraulisch gebundener <strong>Feuerbeton</strong>e.......................... 100<br />
6.1.1 Kaltdruckfestigkeit............................................................................ 100<br />
6.1.2 Dehnungs-Schwindungs-Verhalten ................................................... 100<br />
6.1.3 Porosität ........................................................................................... 100<br />
6.1.4 Elastizitätsmodul .............................................................................. 101<br />
6.1.5 Druckfeuerbeständigkeit ................................................................... 102<br />
6.1.6 Temperaturwechselbeständigkeit....................................................... 102<br />
6.1.7 Wärmedehnung ................................................................................ 103<br />
6.1.8 Wärmeleitfähigkeit ............................................................................ 103<br />
6.2 Eigenschaften chemisch gebundener <strong>Feuerbeton</strong>e ............................. 103<br />
7 Besonderheiten bei der Herstellung und Verarbeitung ....................... 104<br />
7.1 <strong>Feuerbeton</strong>-Fertigmischungen........................................................... 104<br />
7.2 <strong>Feuerbeton</strong> aus einzelnen Ausgangsstoffen ........................................ 106<br />
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7.3 Trennschichten und Fugen ............................................................... 106<br />
7.4 Nachbehandlung............................................................................... 107<br />
7.5 Trocknen und Aufheizen ................................................................... 108<br />
8 Ausführungsbeispiele der im Wesentlichen verwendeten Betone......... 109<br />
9 Literatur ........................................................................................... 113<br />
10 Standards und Normen..................................................................... 116<br />
Vorwort<br />
Die Schriftenreihe Spezialbetone soll auch dem Bauingenieur oder Betontechnologen, der nicht<br />
täglich im jeweiligen Spezialgebiet arbeitet, den sicheren Umgang damit ermöglichen. Band 4 beschäftigt<br />
sich mit den Themen „<strong>Massenbeton</strong>" und „<strong>Feuerbeton</strong>".<br />
Unter <strong>Massenbeton</strong> versteht man den Beton für besonders massige Bauteile bzw. für Bauwerke<br />
mit großen Abmessungen. Anwendungsbeispiele sind hier z.B. Stütz- und Staumauern sowie dicke<br />
Gründungsplatten für Hochhäuser oder Kraftwerke. Neben den logistischen Problemen, die<br />
beim Einbau von großen Mengen Beton zu bewältigen sind, stellt <strong>Massenbeton</strong> auch hohe Ansprüche<br />
an die Betontechnologie und die Ausführungstechnik. Als ein Beispiel hierfür seien die<br />
Spannungen aus behinderter Formänderung genannt, die im Extremfall zu Rissen führen können.<br />
Ursachen für die Eigen- und Zwangspannungen können sowohl Temperaturdifferenzen als<br />
auch unterschiedliche Feuchtezustände sein. Eine Verringerung der Hydratationswärmeentwicklung<br />
durch Verwendung spezieller Zemente oder Reduzierung des Zementgehalts unter Einsatz<br />
von Betonzusatzstoffen ist hier eine der möglichen betontechnologischen Gegenmaßnahmen.<br />
Ein sehr spezielles Einsatzgebiet von Beton ist der so genannte <strong>Feuerbeton</strong>. Ungeformte feuerfeste<br />
Massen entstanden aus der Notwendigkeit, schadhafte Partien in feuerfesten Ausmauerungen<br />
schnell und kosten- günstig auszubessern. In den letzten 20 Jahren haben die ungeformten<br />
feuerfesten Massen eine stürmische Weiterentwicklung erlebt und haben heute einen Marktanteil<br />
von fast 50 % der Feuerfest-Keramik erreicht. <strong>Feuerbeton</strong>e sind ein Teilgebiet der ungeformten<br />
feuerfesten Massen.<br />
Nach der Feuerfestigkeit bzw. der Anwendungstemperatur werden <strong>Feuerbeton</strong>e unterschieden in<br />
hitze- beständigen Beton (Verwendungstemperatur 200 °C bis 1100 °C), feuerfesten Beton (Verwendungs-<br />
temperatur 1100 °C bis 1300 °C) und hochfeuerfesten Beton (Verwendungstemperatur<br />
> 1300 °C).<br />
<strong>Feuerbeton</strong>e sind Gemenge aus feuerfestem Granulat und Bindemittel(n). Sie werden trocken geliefert.<br />
Nach Zugabe von Wasser oder einer anderen Anmachflüssigkeit werden sie durch Schütten,<br />
Vibrieren, Stochern und z.T. durch Stampfen eingebracht. Dieses Buch enthält alle für den<br />
Bauingenieur wichtigen Angaben für dieses nicht alltägliche Anwendungsgebiet von Beton.<br />
Auch bei diesem Band wurde das bewährte Konzept beibehalten, neben den Grundlagen auch<br />
Beispiele aus der Praxis aufzuführen.<br />
Düsseldorf, im Januar 2001<br />
bauingenieur24 Informationsdienste oHG • Nordstrasse 19 • 63505 Langenselbold<br />
Der Verlag