Massige Bauteile: Unterschied zwischen den Versionen

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Bei massigen Bauteilen wird der Bauwerkskern, anders als bei schmalen Bauteilen, am Wärmeaustausch mit der Umgebung nur gering oder bei sehr dicken Bauteilen gar nicht beteiligt. Es findet eine deutliche Temperaturerhöhung statt.<br />
Bei massigen Bauteilen wird der Bauwerkskern, anders als bei schmalen Bauteilen, am Wärmeaustausch mit der Umgebung nur gering oder bei sehr dicken Bauteilen gar nicht beteiligt. Es findet eine deutliche Temperaturerhöhung statt.<br />
Die Herausforderung bei der Konstruktion und in der Betontechnologie besteht darin, das Temperaturmaximum im Kern und die Temperaturdifferenzen zwischen Kern und Bauwerksrand in solchen Bauteilen so zu beherrschen, dass Schäden durch äußeren und inneren Zwang vermieden und gleichzeitig die Anforderungen an eine dauerhafte Konstruktion erfüllt werden. Betone für solche Einsatzbereiche werden  
Die Herausforderung bei der Konstruktion und in der Betontechnologie besteht darin, das Temperaturmaximum im Kern und die Temperaturdifferenzen zwischen Kern und Bauwerksrand in solchen Bauteilen so zu beherrschen, dass Schäden durch äußeren und inneren Zwang vermieden und gleichzeitig die Anforderungen an eine dauerhafte Konstruktion erfüllt werden. Betone für solche Einsatzbereiche werden  
als [[Massenbeton|Massenbetone]] bezeichnet.
als Massenbetone bezeichnet.
Der Kern massiger Bauteile aus Beton erhärtet im jungen Alter unter nahezu [[adiabatisch]]en Bedingungen, also fast ohne Wärmeaustausch, da die im Bauteilquerschnitt entstehende [[Hydratationswärme]] deutlich den möglichen Abfluss der [[Hydratationswärme]] über die Bauteiloberfläche übersteigt. Die damit verbundenen Volumenänderungen können [[Zwangsspannungen]] erzeugen, die wiederum zu unkontrollierten Rissen führen können. Auch der Abkühlungsprozess muss näher betrachtet werden. In der Praxis entsteht das größte Temperaturgefälle - gerade in der kalten Jahreszeit - nicht zum Zeitpunkt des Temperaturmaximums, sondern oft zum Zeitpunkt des Ausschalens. Um unter diesen Randbedingungen die [[Gebrauchstauglichkeit]] und die [[Dauerhaftigkeit]] dieser Betonbauteile sicherzustellen, sind besondere Maßnahmen sinnvoll.<br>
Der Kern massiger Bauteile aus Beton erhärtet im jungen Alter unter nahezu [[adiabatisch]]en Bedingungen, also fast ohne Wärmeaustausch, da die im Bauteilquerschnitt entstehende [[Hydratationswärme]] deutlich den möglichen Abfluss der [[Hydratationswärme]] über die Bauteiloberfläche übersteigt. Die damit verbundenen Volumenänderungen können [[Zwangsspannungen]] erzeugen, die wiederum zu unkontrollierten Rissen führen können. Auch der Abkühlungsprozess muss näher betrachtet werden. In der Praxis entsteht das größte Temperaturgefälle - gerade in der kalten Jahreszeit - nicht zum Zeitpunkt des Temperaturmaximums, sondern oft zum Zeitpunkt des Ausschalens. Um unter diesen Randbedingungen die [[Gebrauchstauglichkeit]] und die [[Dauerhaftigkeit]] dieser Betonbauteile sicherzustellen, sind besondere Maßnahmen sinnvoll.<br>
'''Betontechnologische Maßnahmen sind:'''
'''Betontechnologische Maßnahmen sind:'''
* möglichst geringer Zementgehalt,
* Verwendung von Zementen mit niedriger Wärmeentwicklung ([[LH-Zement]]) bzw. sehr niedriger Wärmeentwicklung ([[VLH-Zement]]), ggf. in Verbindung mit [[Flugasche]] als [[Betonzusatzstoffe|Betonzusatzstoff]],
* Verwendung von Zementen mit niedriger Wärmeentwicklung ([[LH-Zement]]) bzw. sehr niedriger Wärmeentwicklung ([[VLH-Zement]]), ggf. in Verbindung mit [[Flugasche]] als [[Betonzusatzstoffe|Betonzusatzstoff]],
* möglichst niedriger Zementgehalt,
* niedrige [[Betontemperatur|Frischbetontemperatur]], ggf. durch [[Kühlen]] des [[Frischbeton|Frischbetons]] oder des Zugabewassers und der [[Gesteinskörnung]],
* niedrige [[Betontemperatur|Frischbetontemperatur]], ggf. durch [[Kühlen]] des [[Frischbeton|Frischbetons]] oder des Zugabewassers und der [[Gesteinskörnung]],
* zur Reduzierung des [[Zementleim|Zementleimvolumens]] Auswahl geeigneter [[Gesteinskörnung]] (großes [[Größtkorn]], gut abgestufte [[Sieblinie]], ggf. Gesteinskörnung mit niedriger Temperaturdehnzahl),
* Auswahl geeigneter [[Gesteinskörnung]] (großes [[Größtkorn]], gut abgestufte [[Sieblinie]], ggf. Gesteinskörnung mit niedriger Temperaturdehnzahl) zur Reduzierung des [[Zementleim|Zementleimvolumens]] ,
* [[Konsistenz]] im Bereich der [[Konsistenzklassen]] F3 bis maximal F4, da bei zu weichen Betonen die [[Schwinden|Schwind-]] und [[Risse|Rissneigung]] zunimmt,
* [[Konsistenz]] im Bereich der [[Konsistenzklassen]] F3 bis maximal F4 (bei zu weichen Betonen nimmt die [[Schwinden|Schwind-]] und [[Risse|Rissneigung]] zu),
* Wahl temperaturgünstiger Betonagezeiträume (insbesondere für den Bauteilkern),
* ausreichend lange und intensive [[Nachbehandlung]] zum Schutz vor schneller Austrocknung und Auskühlung.
* ausreichend lange und intensive [[Nachbehandlung]] zum Schutz vor schneller Austrocknung und Auskühlung.
'''Konstruktive und bautechnische Maßnahmen sind:'''
'''Konstruktive und bautechnische Maßnahmen sind:'''
* Vermeidung oder Verminderung von Zwang bei der Wahl der Konstruktion und der Bauzustände,
* Vermeidung oder Verminderung von Zwang bei der Wahl der Konstruktion und der Bauzustände,
* Vermeidung von Steifigkeitssprüngen und Unstetigkeiten in der Konstruktion,
* [[Mindestbewehrung|Bewehrung zur Begrenzung der Rissbreite]],
* [[Mindestbewehrung|Bewehrung zur Begrenzung der Rissbreite]],
* Vermeidung zusätzlicher Wärmeeinleitung in den Bauteilkernbereich,
* [[Betonkühlung|Rohrinnenkühlung]],
* [[Betonkühlung|Rohrinnenkühlung]],
* [[Wärmedämmung|Wärmedämmende]] [[Schalung]].
* [[Wärmedämmung|Wärmedämmende]] [[Schalung]].
Eine besondere Maßnahme ist die zonierte Bauweise, bei der nur der Randbeton den hohen Anforderungen aus [[Expositionsklassen|Expositionsklasse]] und Feuchteklasse entsprechen muss, die Betonzusammensetzung des Kernbetons jedoch temperaturoptimiert ist.
Eine besondere Maßnahme ist die zonierte Bauweise, bei der nur der Randbeton den hohen Anforderungen aus [[Expositionsklassen|Expositionsklasse]] und Feuchteklasse entsprechen muss, die Betonzusammensetzung des Kernbetons jedoch temperaturoptimiert ist.<br />
Bei der Bemessung bzw. Auswahl der [[Schalung]] ist zu beachten, dass die langsam erhärtende Massenbetone, die geringe [[Frischbetontemperatur]], die lange Verzögerungszeit, die weiche [[Konsistenz]] zu hohen [[Frischbetondruck|Frischbetondrücken]] auf die [[Schalung]] führen. Hinzu kommt, dass für den Einbau großer Bauteile längere Betonierzeiten und dauernde Schwingungen durch [[Innenrüttler]] auftreten.  


== Literatur ==
== Literatur ==
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