Nr. 1 / Oktober 2006 - Cemex Deutschland AG

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technologie & projekteBetonieren beikühler WitterungBetonieren bei niedrigen Temperaturenerfordert besondereMaßnahmen und vorausschauendePlanung. Und das nichterst im tiefsten Winter: Bereitsbei Tagestemperaturen von10°C können nachts Temperaturenunter 5°C und Bodenfrostauftreten. Wir sagen Ihnen, wieSie dennoch problemlos betonierenkönnen.Was bewirken niedrige Temperaturen?Sie verzögern das Erstarren und die Festigkeitsentwicklungdes Betons. Bei einerUmgebungstemperatur von 5°C brauchtder Baustoff etwa doppelt so lange wiebei 20°C, um eine vergleichbare Festigkeitzu erreichen. Bei Temperaturen umden Gefrierpunkt findet so gut wie keineFestigkeitsentwicklung mehr statt. Zudemkann gefrierendes Wasser durch Volumenvergrößerungdas bereits entstandeneGefüge schwächen oder sogarzerstören. Große Temperaturdifferenzenzwischen Rand- und Kernzone des Bauteilsverursachen Rissbildungen, kalteund trockene Luft führt zum verstärktenAustrocknen der Oberfläche, wodurchdie Gefahr von Schwindrissen steigt. Dieverzögerte Festigkeitsentwicklung (insbesonderein der Betonrandzone) undder Temperaturgradient des Bauteilskönnen im Kontakt mit Wasser (Niederschlag,Kondenswasser) zum Auftretenvon Ausblühungen führen. Die Auswirkungder niedrigeren Frischbetontemperaturenauf die Wirksamkeit von Betonzusatzmittelnsollte in Vorversuchen geklärtwerden.Was kann man tun? Beton sollte so zusammengesetztwerden, dass er möglichstschnell eine Festigkeit von > 5 N/mm 2erreicht. Denn dann kann er niedrigeTemperaturen ohne Schäden überstehen.Dies erreicht man z. B. durch die Verwendungeines Zements mit höhererFrühfestigkeit (z. B. CEM 42,5 stattCEM 32,5) oder einen niedrigeren Wasser/Zement-Wert.Auch eine Erhöhungdes Zementgehalts zu Lasten der Zusatzstoffekann diesem Ziel dienen.Transportzeiten und Verweildauer desBetons bis zum Einbau sollten so kurzwie möglich sein. Bei längeren Pumpleitungenkann ein Temperaturverlust von3 K pro 100 m Förderweg auftreten.16 bauwerk Nr.1 / 2006
technologie & projekteinterview„Bei 5 N/mm 2 ist Beton gefrierbeständig“Arno Zander ist bei CEMEX Deutschland als Quality Leader Baustofftechnikfür die Gebiete Köln, Aachen und Düsseldorf zuständig.Was beeinflusst die Festigkeitsentwicklung des Betons?Neben Zement, Zusatzstoff und Wassermenge beeinflussen die Frischbeton- und Umgebungstemperatur die Festigkeitsentwicklungvon Beton ganz wesentlich. Natürlich müssen auch Faktoren, wie Wind oder etwa Regen, berücksichtigt werden, dasie die Bauteiltemperatur mit beeinflussen.Wie sollte der Beton bei niedrigen Temperaturen zusammengesetzt sein?Bei niedrigen Temperaturen sollten Betonsorten mit schneller Festigkeitsentwicklung verwendet werden. Dies kann durch denEinsatz von Zement einer höheren Festigkeitsklasse und damit auch höhere Hydratationswärmeentwicklung, der Erhöhung desZementgehalts zu Lasten der Zusatzstoffe auf mindestens 300 kg/m 3 und der Reduzierung des W/Z-Wertes erreicht werden.Auf eine mögliche verzögernde Wirkung der Betonverflüssiger bzw. Fließmittel ist dabei zu achten.Was ist bei der Betonverarbeitung besonders wichtig?Lange Pumpleitungen sind zum Beispiel mit Wärmedämmung auszustatten, um so ein Absinken der Frischbetontemperatur zuminimieren. Die Verwendung von beheizten Zelten ist nicht nur zur Erhöhung der Umgebungstemperatur sinnvoll, es werdenauch die Wärmeverluste aufgrund von Wind oder Regen verringert. Zudem werden so die Schalung und Bewehrung vor Schneeund Eis geschützt. Zumindest sollten freie Betonoberflächen mit wärmedämmenden Materialien abgedeckt werden.Warum sollte Beton bei kühler Witterung länger eingeschalt bleiben?Zum einen verlängert sich bei Kälte die notwendige Nachbehandlungsdauer. Die Schalung stellt außerdem einen idealen Schutzder Betonrandzone dar und wirkt – z. B. wenn Holz verwendet wird – als Wärmedämmung.Warum darf nicht auf gefrorenen Bauteilen bzw. Baugrund betoniert werden?Der große Temperaturunterschied zwischen gefrorenem Baugrund und Frischbeton führt insbesondere in der Betonrandzonezur Verzögerung der Festigkeitsentwicklung und dem Entstehen hoher Eigenspannungen. So kann es zu den so genannten Schalenrissenkommen. Das gleiche gilt auch beim Betonieren auf gefrorenen Bauteilen oder Bewehrungen.Wie verändern sich die Erhärtungszeiten?Bei einer Außentemperatur von 5°C und der Verwendung eines Zementes der Festigkeitsklasse 42,5 mit hoher Frühfestigkeitwird die Ausschalfestigkeit nach etwa vier Tagen erreicht. Nachbehandlungs- und Ausschalfristen müssen dabei jeweils um dieAnzahl etwaiger Frosttage verlängert werden.Während des Betonierens müssenSchalung, Betonuntergrund und Bewehrungfrei von Eis und Schnee sein,z. B. durch vorheriges Abdecken oderVorwärmen. Die Verwendung vonDämmmatten und Heizgeräten ist imBedarfsfall zu prüfen, insbesondere fürBauteilkanten oder -ecken sowie dünnwandigeBauteile. Der Beton sollte längerin der Schalung verbleiben und biszum Erreichen einer dichten Betonrandzonevor Witterung und Kondenswassergeschützt sein.Bei Umgebungstemperaturen unter3°C muß die Frischbetontemperaturgrößer als 10°C sein und sollte wenigstensdrei Tage auf diesem Niveau gehaltenwerden. Eine erstmalige Belastungvon Beton mit Auftaumittel darf erst zueinem möglichst späten Zeitpunkt erfolgen./Weitere Informationen:E-Mail: info.de@cemex.combauwerk Nr.1 / 2006 17
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