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Betontechnische Daten

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Massige Bauteile aus Beton
 
Massige Bauteile aus Beton sind Bauteile, deren kleinste Abmessung ≥ 0,80 m beträgt.

Bei massigen Bauteilen ist aufgrund der Abmessungen besonders auf die Temperaturänderungen infolge Hydratationswärme zu achten, die zur frühen Rissbildung und damit zu einer Beeinträchtigung der Dauerhaftigkeit führen können.

Regelwerk



Die grundlegenden Anforderungen an die Herstellung von Beton für massige Bauteile regelt DIN EN 206-1/DIN 1045-2. Zusätzlich darf die DAfStb-Richtlinie "Massige Bauteile aus Beton" angewendet werden.



Zusammensetzung

Bei der Zusammensetzung von Beton für massige Bauteile sind folgende betontechnische Maßnahmen zu beachten:

Zemente: LH-Zemente nach DIN EN 197-1 und DIN EN 197-4, VLH-Zemente nach DIN EN 14216 empfehlenswert

Zusatzstoffe: Verwendung von Flugasche zur Verringerung der Wärmeentwicklung des Betons möglich

Zusatzmittel: evtl. Verzögerung der Wärmeentwicklung durch Verzögererzugabe

Gesteinskörnungen: Verwendung von Gesteinskörnungen mit niedriger Temperaturdehnzahl (z. B. Basalt, Kalkstein) vorteilhaft


Für die Grenzwerte der Betonzusammensetzung sind nach DAfStb-Richtlinie abweichend von DIN EN 206-1/DIN 1045-2 zusätzliche Regelungen zu beachten.



Temperaturentwicklung

Bei massigen Bauteilen entsteht im Verlauf der Hydratation zwischen Bauteilkern und -oberfläche ein Temperaturgefälle, das sich mit fortschreitender Zeit ausgleicht.

Die entstehenden Temperaturen sind u. a. abhängig von:

Hydratationswärme des Zementes

Zementgehalt

Wasserzementwert

Frischbetontemperatur

Umgebungsbedingungen

Bauteildicke

Bauteilausbildung und -lage


Die Wärmeentwicklung im Kern von Betonbauteilen kann, wie hier erläutert, abgeschätzt werden. Ein Beispiel für den Verlauf des Temperaturanstieges in Beton infolge Hydratationswärmeentwicklung von CEM III/A 32,5 N zeigt die folgende Abbildung.



Verlauf des Temperaturanstiegs infolge Hydratationswärmeentwicklung im Kern von Betonbauteilen unterschiedlicher Dicke ( adiabatisch, teiladiabatisch)





Herstellung

Bei der Herstellung von massigen Bauteilen aus Beton ist vor allem die Temperaturentwicklung zu beachten. Die Maximaltemperatur sollte möglichst niedrig gehalten werden. Zur Vermeidung von Temperaturrissen wird eine Temperaturdifferenz zwischen Bauteiloberfläche und -kern von < 15 K empfohlen.

Maßnahmen für die Herstellung massiger Bauteile:

für die Herstellung von massigen Bauteilen nach DAfStb-Richtlinie ist ein Qualitätssicherungsplan aufzustellen

Frischbetontemperatur möglichst niedrig halten, z. B. durch

Berieselung der Gesteinskörnung mit Kaltwasser

Beschattung der Lagereinrichtung

Verwendung von feinem Scherbeneis bei der Betonherstellung

Betonieren während der Nachtstunden

Kühlen des Frischbetons mit Stickstoff

ggf. Betonoberfläche vor übermäßiger Erwärmung oder Auskühlung schützen, z. B. durch Abdeckung mit feuchten Jutebahnen oder wärmedämmenden Matten

Nachbehandlung:

ausreichend lange und intensive Nachbehandlung

Nachbehandlungsdauer laut Anforderungen der DIN 1045-3 mit r = fcm,2/fcm,Prüftermin

Alternativ: Nachweis der erforderlichen Festigkeit im oberflächennahen Bereich über eine Festigkeitsentwicklungskurve bei 20 °C zwischen 2 Tagen und dem festgelegten Prüftermin. Bei einer Verarbeitbarkeitszeit von mehr als 5 Stunden ist das Nachweisalter für die Druckfestigkeit im Alter von 2 Tagen (fcm,2) um die Verzögerungszeit zu verlängern.













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