Kühlen von Beton

Maßnahmen zur Herabsetzung der Bauteiltemperatur bei massigen Bauteilen aus Beton bzw. der Frischbetontemperatur beim Betonieren bei heißer Witterung. Es wird dabei unterschieden nach Maßnahmen zur Herabsetzung der Frischbetontemperatur vor dem Einbringen (Precooling) und Maßnahmen zur Herabsetzung der Betontemperatur im Bauteil (Postcooling).
Eine Reduzierung der Frischbetontemperatur kann i. d. R. durch Senken der Temperaturen der verwendeten Ausgangsstoffe erzielt werden. Eine gängige Methode ist es, die Gesteinskörnungen nicht der direkten Sonneneinstrahlung auszusetzen. Sinnvoll sind Überdachungen oder ein Abdecken durch Matten oder Planen und eine Berieselung der groben Gesteinskörnung mit Wasser. In letzter Zeit sind spezielle Kühlsysteme entwickelt worden, bei denen die Gesteinskörnungen über mehrere Kammern durch Wasser gekühlt werden können. Mit diesem Verfahren ist es möglich, die Gesteinskörnung bei einer Wassertemperatur von ca. 6 °C somit auf ca. 8 °C abzukühlen. Ein Vorteil des Verfahrens ist es, dass das gekühlte Wasser gleichzeitig als Zugabewasser eingesetzt werden kann. Gesteinskörnungen (im Regelfall ab 8 mm) können ggf. auch mit flüssigem Stickstoff oder Eis gekühlt werden.
Die Temperatur des Zugabewassers kann herabgesenkt werden, wenn z. B. kühles Brunnenwasser verwendet wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Wasser durch Scherbeneis, welches beim Mischen zugegeben wird, zu ersetzen.
Die Begrenzung der Frischbetontemperatur ist auch eine einfache Möglichkeit, die maximale Bauteiltemperatur in massigen Bauteilen zu begrenzen. Im üblichen Betonbau ist eine Frischbetontemperatur von bis zu 30 °C zulässig. Bei massigen Bauteilen hat sich dagegen in der Praxis eine Begrenzung auf maximal 25 °C bewährt.
Neben den bereits erwähnten Maßnahmen zur Herabsetzung der Frischbetontemperatur vor dem Einbringen kommt auch die Rohrinnenkühlung im Betonbauteil in Frage. Das Verfahren stellt, insbesondere bei einer hohen erforderlichen Druckfestigkeit, eine weitere Möglichkeit dar, die Spannungen und Temperaturen im Bauteil zu begrenzen und sogar zu steuern. Dabei empfiehlt es sich, im Vorfeld eine Spannungsberechnung durchzuführen und durch Messungen im Bauteil den Einfluss der Kühlung zu überwachen. Das aufwändige Verfahren wird nur selten eingesetzt, z. B. beim Bau von Staumauern. Bei der Rohrinnenkühlung wird ein langes, vorab in der Schalung verlegtes Rohrnetz einbetoniert, durch das Kühlwasser gepumpt wird. Das Kühlwasser führt die Hydratationswärme aus dem Inneren des Betonbauteils ab.

Literatur

• Zement-Merkblatt B11: Massige Bauteile aus Beton
• Zement-Merkblatt B21: Betonieren bei extremen Temperaturen