Beton-Kalender, Jahrgang 2019, Band 1, Abschnitt I
Müller, Harald S.; Wiens, Udo
Beton
Nr. Abschnitt Seite
Einführung und Definition 
1.1  Allgemeines 
1.2  Definition 
1.3  Klassifizierung von Beton 
1.3.1  Betonarten 
1.3.2  Betonklassen 
1.3.3  Betonfamilie 
Ausgangsstoffe 
2.1  Zement 
2.1.1  Arten und Zusammensetzung 
2.1.2  Bautechnische Eigenschaften  12 
2.1.3  Bezeichnung, Lieferung und Lagerung  14 
2.1.4  Anwendungsbereiche  15 
2.1.5  Zementhydratation  19 
2.1.6  Der Zementstein  20 
2.2  Gesteinskörnungen für Beton  22 
2.2.1  Allgemeines  22 
2.2.2  Art und Eigenschaften des Gesteins  23 
2.2.3  Schädliche Bestandteile  24 
2.2.4  Kornform und Oberfläche  27 
2.2.5  Größtkorn und Kornzusammensetzung  28 
2.3  Betonzusatzmittel  30 
2.3.1  Definition  30 
2.3.2  Arten von Zusatzmitteln  30 
2.3.3  Anwendungsgebiete  31 
2.3.4  Weitere Anforderungen  33 
2.4  Betonzusatzstoffe  33 
2.4.1  Definitionen  33 
2.4.2  Inerte Stoffe und Pigmente  34 
2.4.3  Puzzolanische Stoffe  34 
2.4.4  Latent-hydraulische Stoffe  39 
2.4.5  Organische Stoffe  39 
2.5  Zugabewasser  40 
Frischbeton und Nachbehandlung  40 
3.1  Allgemeine Anforderungen  40 
3.2  Mehlkorngehalt  40 
3.3  Rohdichte und Luftgehalt  41 
3.4  Verarbeitbarkeit und Konsistenz  41 
3.5  Transport und Einbau  44 
3.6  Entmischen  45 
3.7  Nachbehandlung  47 
3.7.1  Nachbehandlungsarten  47 
3.7.2  Dauer der Nachbehandlung  47 
3.7.3  Zusätzliche Schutzmaßnahmen  49 
Junger Beton  49 
4.1  Bedeutung und Definition  49 
4.2  Hydratationswärme  49 
4.3  Verformungen  50 
4.4  Dehnfähigkeit und Rissneigung  51 
4.5  Bestimmung der Festigkeit von jungem Beton  52 
Lastunabhängige Verformungen  53 
5.1  Allgemeines  53 
5.2  Temperaturdehnung  53 
5.3  Schwinden  54 
5.3.1  Ursachen  54 
5.3.2  Mathematische Beschreibung  56 
Festigkeit und Verformung von Festbeton  58 
6.1  Strukturmerkmale  58 
6.2  Druckfestigkeit  58 
6.2.1  Spannungszustand und Bruchverhalten von Beton bei Druckbeanspruchung  58 
6.2.2  Einflüsse auf die Druckfestigkeit  59 
6.2.2.1  Ausgangsstoffe und Betonzusammensetzung  59 
6.2.2.2  Erhärtungsbedingungen und Reife  60 
6.2.2.3  Prüfeinflüsse  64 
6.2.3  Festigkeitsklassen  65 
6.3  Zugfestigkeit  65 
6.3.1  Bruchverhalten und Bruchenergie  65 
6.3.2  Einflüsse auf die Zugfestigkeit  66 
6.3.3  Zentrische Zugfestigkeit  66 
6.3.4  Biegezugfestigkeit  67 
6.3.5  Spaltzugfestigkeit  67 
6.3.6  Verhältniswerte für Druck- und Zugfestigkeit  67 
6.4  Festigkeit bei mehrachsiger Beanspruchung  68 
6.5  Spannungs-Dehnungsbeziehungen  69 
6.5.1  Elastizitätsmodul und Querdehnzahl  70 
6.6  Einfluss der Zeit auf Festigkeit und Verformung  71 
6.6.1  Die zeitliche Entwicklung von Festigkeit und Elastizitätsmodul  71 
6.6.2  Verhalten bei Dauerstandbeanspruchung  72 
6.6.3  Zeitabhängige Verformungen  72 
6.6.3.1  Definitionen  72 
6.6.3.2  Kriechverhalten von Beton  73 
6.6.3.3  Vorhersageverfahren  75 
6.6.4  Verhalten bei dynamischer Beanspruchung  77 
6.6.5  Ermüdung  77 
Dauerhaftigkeit  81 
7.1  Überblick über die Umweltbedingungen, Schädigungsmechanismen und Mindestanforderungen  82 
7.2  Widerstand gegen das Eindringen aggressiver Stoffe  89 
7.3  Korrosionsschutz der Bewehrung im Beton  90 
7.3.1  Allgemeine Anforderungen  90 
7.3.2  Carbonatisierung  91 
7.3.3  Eindringen von Chloriden  93 
7.4  Frostwiderstand  95 
7.5  Frost- und Taumittelwiderstand  95 
7.6  Widerstand gegen chemische Angriffe  97 
7.7  Verschleißwiderstand  98 
7.8  Feuchtigkeitsklassen nach Alkali-Richtlinie  98 
Selbstverdichtender Beton  99 
8.1  Allgemeines  99 
8.2  Mischungsentwurf  100 
8.3  Frischbetonprüfverfahren an Mörtel  101 
8.4  Prüfungen am Beton  102 
8.5  Eigenschaften  105 
Sichtbeton  105 
9.1  Einführung  105 
9.2  Planung und Ausschreibung  106 
9.3  Betonzusammensetzung und Betonherstellung  106 
9.4  Einbau und Nachbehandlung  107 
9.4.1  Schalung und Trennmittel  107 
9.4.2  Ausführung und Nachbehandlung  108 
9.5  Beurteilung  108 
9.6  Mängel und Mängelbeseitigung  109 
9.6.1  Sichtbetonmängel  109 
9.6.2  Mängelbeseitigung bei Sichtbeton  110 
9.6.3  Architektonisch bedeutsame Bausubstanz  111 
9.7  Sonder-Sichtbetone  111 
10  Leichtbeton  112 
10.1  Einführung und Überblick  112 
10.2  Konstruktionsleichtbeton nach DIN EN 1992-1-1  113 
10.2.1  Grundlegende Eigenschaften  113 
10.2.2  Leichte Gesteinskörnung  113 
10.2.3  Betonzusammensetzung  115 
10.2.4  Herstellung, Transport und Verarbeitung  117 
10.2.5  Festbetonverhalten von Konstruktionsleichtbeton  118 
10.2.6  Zur Planung von Bauwerken aus Konstruktionsleichtbeton  121 
10.2.7  Selbstverdichtender Konstruktionsleichtbeton  122 
10.3  Porenbeton  123 
10.4  Haufwerksporiger Leichtbeton  123 
11  Faserbeton  125 
11.1  Allgemeines  125 
11.2  Zusammenwirken von Fasern und Matrix  125 
11.2.1  Ungerissener Beton  126 
11.2.2  Gerissener Beton  127 
11.3  Fasern  133 
11.3.1  Stahlfasern  133 
11.3.2  Glasfasern  134 
11.3.3  Organische Fasern  135 
11.3.3.1  Kunststofffasern (Polymere)  135 
11.3.3.2  Kohlenstofffasern  136 
11.3.3.3  Fasern natürlicher Herkunft – Zellulosefasern  136 
11.4  Zusammensetzung  137 
11.4.1  Beton  137 
11.4.2  Fasern  137 
11.5  Eigenschaften  137 
11.5.1  Verhalten bei Druckbeanspruchung  137 
11.5.2  Verhalten bei Zugbeanspruchung und bei Biegebeanspruchung  138 
11.5.3  Verhalten bei Querkraft- und Torsionsbeanspruchung  139 
11.5.4  Verhalten bei Explosions-, Schlag- und Stoßbeanspruchung  139 
11.5.5  Kriechen und Schwinden  139 
11.5.6  Dauerhaftigkeit  139 
11.5.7  Frost- und Taumittelwiderstand  140 
11.5.8  Verhalten bei hoher Temperatur  140 
11.5.9  Verschleißwiderstand  141 
11.6  Übereinstimmungsnachweis und Prüfungen  141 
11.7  Richtlinie „Stahlfaserbeton“  141 
12  Ultrahochfester Beton  142 
13  Nachhaltiger Beton  142 
13.1  Einführung  142 
13.2  Ökobilanz von Beton  143 
13.3  Mischungsentwicklung  145 
13.3.1  Optimierung der Packungsdichte der granularen Ausgangsstoffe  145 
13.3.2  Bewertung der Leistungsfähigkeit der Bindemittelzusammensetzung  149 
13.4  Methoden der Leistungsbewertung  150 
13.5  Zusammensetzung und Eigenschaften nachhaltiger Betone  151 
14  Normative Entwicklung  155 
14.1  Neue EN 206 und DIN 1045-2  155 
14.2  Betonbauqualität entlang der Wertschöpfungskette – Ein integrierter Ansatz  156 
14.2.1  Hintergrund  156 
14.2.2  Bisherige Normen im Betonbau – Defizitanalyse  156 
14.2.3  DAfStb-Richtlinie „Betonbauqualität (BBQ)“  157 
14.3  Widerstandsklassen – das neue Konzept zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit von Betonbauwerken für die zukünftige EN 206  158 
15  Literatur  159