Betontechnische Daten

Die Stoffraumrechnung ist die rechnerische Ermittlung der Zusammensetzung des Frischbetonvolumens (i. d. R. für 1 m3) aus dem Volumen der Ausgangsstoffe.

Grundlage ist die folgende Gleichung (ohne Berücksichtigung der Zuschlagfeuchte):

1000 =	z	+	f	+	w	+	g	+ p		[dm3/m3]
	ρz		ρf		ρw		ρg

z	-	Zementgehalt	[kg/m3]
f	-	Zusatzstoffgehalt (z. B. Flugasche, Silikastaub, Gesteinsmehl)	[kg/m3]
w	-	Wassergehalt	[kg/m3]
g	-	Gehalt an Gesteinskörnung	[kg/m3]
p	-	Porenvolumen	[dm3/m3]
ρz	-	Dichte des Zementes	[kg/dm3]
ρf	-	Dichte der Zusatzstoffe	[kg/dm3]
ρw	-	Dichte des Wassers	[kg/dm3]
ρg	-	Rohdichte der Gesteinskörnung	[kg/dm3]

Erstes Beispiel

Gegeben:

Zementgehalt:	z = 300 kg/m3 CEM I 42,5 R	ρz = 3,1 kg/dm3
Zusatzstoffgehalt:	f = 60 kg/m3 Flugasche	ρf = 2,3 kg/dm3
Wassergehalt:	w = 170 kg/m3	ρw = 1,0 kg/dm3
Luftporen:	p = 1,5 Vol.-%
Rohdichte der Gesteinskörnung:		ρg = 2,6 kg/dm3

Gesucht:

Gehalt an Gesteinskörnung g pro m3

Lösung:

1000 =	300	+	60	+	170	+	g	+ 15
	3,1		2,3		1,0		2,6

g =		1000 -	300	-	60	-	170	- 15		· 2,6 = 1800 kg/m3
			3,1		2,3		1,0

Zweites Beispiel

Gegeben:

Beton nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2
Art des Betons:	Stahlbeton/Außenbauteil
Druckfestigkeitsklasse:	C30/37
Konsistenzklasse:	F2
Gesteinskörnung:	Dmax 16 mm, ρg = 2,6 kg/dm3
Sieblinie:	A/B16
Zement:	CEM II/A-LL 32,5 R, ρz = 3,05 kg/dm3, (N28 = 47,5 N/mm2)
Mindestanforderungen für Stahlbeton/Außenbauteil:
	Expositionsklassen XC4/XF1: max. w/z = 0,60, Zementgehalt ≥ 280 kg/m3, Mindesdruckfestigkeitsklasse C25/30
Probekörperlagerung nach DIN 12390-2 Anhang NA (fc,dry,cube)
Vorhaltemaß für Erstprüfung nach DIN EN 206-1, Anhang A: 6 bis 12 N/mm2; gewählt: 8 N/mm2

Gesucht:

Betonzusammensetzung für 1 m3 verdichteten Frischbeton in der Erstprüfung:

w/z

Wassergehalt w

Zementgehalt z

Gesteinskörnung g

Lösung:

1. Wasserzementwert w/z

Für C30/37 gilt:

Berücksichtigung Vorhaltemaß:	fcm,cube = fck + 8 N/mm2
	fcm,cube ≥ 37 + 8 = 45 N/mm2
Einfluss aus Probekörperlagerung:	fc,cube = 0,92 · fc,dry,cube
	fc,dry,cube ≥ 45 / 0,92 = 48,9 N/mm2
gewählte Druckfestigkeit:	fc,dry,cube = 49 N/mm2
Aus der Walz-Kurve folgt: w/z = 0,48

2. Wassergehalt w:

Für Sieblinie A/B16 folgt: k = 3,75

Für k = 3,75 und Konsistenzklasse F2 folgt: w = 175 kg/m3

3. Zementgehalt z:

z =	w	=	175	= 365 kg/m3
	w/z		0,48

4. Gehalt an Gesteinskörnung:

Aus der Stoffraumgleichung folgt bei Berücksichtigung von 1,5 Vol.-% Luftporen (15 dm3/m3):

1000 =	365	+	175	+	g	+ 15
	3,05		1,0		2,6

g =		1000 -	365	-	175	- 15		· 2,6 = 1795 kg/m3
			3,05		1,0

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