Betonieren bei extremen Temperaturen

Beton muss er bereits während der Bauausführung genug Widerstand gegen die vorherrschenden Wetterverhältnisse aufbringen, da Temperatur, Wind, Feuchtigkeit, Luftdruck, Sonneneinstrahlung und Niederschlag die Frisch- und Festbetoneigenschaften maßgeblich beeinflussen können.
Niedrige Temperaturen haben hinsichtlich des Erstarrungsverhaltens eher eine verzögernde Wirkung, hohe Temperaturen führen dagegen zu einer beschleunigten Festigkeitsbildung (Hydratation). Das Betonieren bei extremen Temperaturen erfordert gegenüber der Betonverarbeitung bei normalen Temperaturen besondere Maßnahmen. Dabei wird unterschieden zwischen Maßnahmen, die der Betonhersteller und die der Verwender ergreifen kann. Seitens des Transportbetonwerks sind dies die Anpassung der Betonzusammensetzung an die Temperatur (Winter-, Sommerrezepturen) und die Betonherstellung durch Steuerung der Frischbetontemperatur. Auf der bauausführenden Seite ist dies die Vorbereitung der Betonage, die Betonverarbeitung und eine unmittelbar nach dem Einbau anschließende, sorgfältig auf das Bauvorhaben abgestimmte Nachbehandlung.

Betonieren bei niedrigen Temperaturen
Bei Betontemperaturen nahe dem Gefrierpunkt kommt die Festigkeitsentwicklung praktisch zum Stillstand. Gefriert junger Beton, kann das Betongefüge gestört und dauerhaft geschädigt werden. Daher sind beim Frischbeton in Abhängigkeit der Lufttemperatur Mindesttemperaturen einzuhalten.
Nach Erreichen einer hinreichenden Reife ist junger Beton in der Lage, ein einmaliges Durchfrieren ohne dauerhafte Gefügeschäden zu überstehen (Gefrierbeständigkeit). Dies ist durch eine entsprechende Betonzusammensetzung und den im Zuge der Nachbehandlung zu gewährenden Schutz vor niedrigen Temperaturen zu gewährleisten.

Betonieren bei hohen Temperaturen
Die DIN EN 13670 bzw. die deutsche Anwendungsrichtlinie DIN 1045-3 fordert in Abschnitt 2.8 „Die Frischbetontemperatur darf im Allgemeinen +30 °C nicht überschreiten, sofern nicht durch geeignete Maßnahmen sichergestellt ist, dass keine nachteiligen Folgen zu erwarten sind“. Hintergrund dieser Forderung ist, dass durch die erhöhte Frischbetontemperatur die Reaktivität des Zementklinkers steigt und die Löslichkeit des erstarrungsregelnden Sulfatzusatzes abnimmt. Dies führt im Allgemeinen zu einem schnelleren Ansteifen und Erstarren, einer schlechteren Verarbeitbarkeit (Konsistenz), zu höheren Frühfestigkeiten und kann bei Nichtbeachtung zur Rissbildung an der Betonoberfläche führen.
Die Betonzusammensetzung sollte an heiße Wetterbedingungen angepasst werden. Zur Verminderung der Hydratationswärmeentwicklung sollten vorrangig langsam erhärtende Zemente zum Einsatz kommen.
Aufgrund des zu erwartenden Wasserverlusts durch Verdunstung während des Transports und wegen des schnelleren Erstarrens muss der Beton bei hohen Temperaturen weicher ausgeliefert werden als bei kühlem Wetter. Daher sollte bei der Auslieferung des Betons ein höheres Vorhaltemaß für die Konsistenz berücksichtigt werden, damit der Beton an der Übergabestelle der bestellten Konsistenz entspricht. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Zugabe von erstarrungsverzögernden und/oder verarbeitungsverlängernden Zusatzmitteln.
Eine Reduzierung der Frischbetontemperatur kann i. d. R. durch Senken der Temperaturen der verwendeten Ausgangsstoffe erzielt werden.

Literatur

• Zement-Merkblatt B21: Betonieren bei extremen Temperaturen
• Gerdes, Benjamin: Betonieren unter heißen Witterungsbedingungen. In: beton 9/2022; S. 298
• Video "Richtig betonieren 2 - BETONIEREN BEI KÜHLER WITTERUNG" des Bundesverband der Deutschen Transportbetonindustrie e. V. (BTB)
• Video "Richtig betonieren 5 - BETONIEREN BEI HOHEN TEMPERATUREN" des Bundesverband der Deutschen Transportbetonindustrie e. V. (BTB)