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Hochleistungsbeton: Unterschied zwischen den Versionen
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Durch die Verwendung | Durch die Verwendung Hochfesten Betons ergeben sich für hochbeanspruchte Druckglieder konstruktive und wirtschaftliche Vorteile, z. B. schlanke Stützen hoher Belastbarkeit im Hochhausbau. Neben der hohen [[Druckfestigkeit]] zeichnen sich Hochfeste Betone auch durch eine wesentlich bessere [[Dauerhaftigkeit]] und durch günstige [[Verformung|Verformungseigenschaften]] aus. Daher wird dieser Beton auch als Hochleistungsbeton bezeichnet. Die hohe Druckfestigkeit wird u. a. durch ein wesentlich dichteres Gefüge als bei Betonen im normalen Festigkeitsbereich erreicht. Da der Widerstand von Beton gegen äußere Einflüsse wesentlich durch ein besonders dichtes Gefüge bestimmt wird, führt dies auch zu einer deutlichen Verbesserung der [[Dauerhaftigkeit]], also des Widerstands gegen [[Chemischer Angriff|chemische]] und [[Mechanischer Angriff|mechanische Angriffe]].<br /> | ||
Der Begriff „Hochleistungsbeton“ soll verdeutlichen, dass für viele Anwendungen Dauerhaftigkeitskriterien vorrangig bzw. gleichrangig zur Festigkeit von Interesse sind. Hochfester Beton und Hochleistungsbeton unterscheiden sich aus betontechnologischer Sicht in der Regel nicht.<br /> | Der Begriff „Hochleistungsbeton“ soll verdeutlichen, dass für viele Anwendungen Dauerhaftigkeitskriterien vorrangig bzw. gleichrangig zur Festigkeit von Interesse sind. Hochfester Beton und Hochleistungsbeton unterscheiden sich aus betontechnologischer Sicht in der Regel nicht.<br /> | ||
Betone mit Druckfestigkeiten zwischen 60 N/mm² und 150 N/mm² werden im Allgemeinen den | Betone mit Druckfestigkeiten zwischen 60 N/mm² und 150 N/mm² werden im Allgemeinen den Hochfesten Betone zugeordnet, Betone mit darüber liegenden Druckfestigkeiten werden als Ultrahochleistungsbetone (englisch Ultra High Performance Concrete = UHPC) oder Ultrahochfester Beton (UHFB) bezeichnet.<br /> | ||
'''Betonzusammensetzung'''<br /> | '''Betonzusammensetzung'''<br /> | ||
Für die Herstellung | Für die Herstellung Hochfester Betone sind [[Wasserzementwert|Wasserzementwerte]] ≤ 0,35 notwendig. Eine Untergrenze ergibt sich durch die Gewährleistung einer ausreichenden [[Verarbeitbarkeit]] derzeit bei ca. 0,20. <br /> | ||
Bei | Bei Hochfesten Betonen vermindert sich die Festigkeitsdifferenz zwischen [[Gesteinskörnung|Gesteinskörnungen]] und [[Zementstein]], so dass der Einfluss der Gesteinskörnungen auf Festigkeits- und Verformungseigenschaften im Vergleich zum normalfesten Beton wächst. Um sicher Druckfestigkeiten über 100 N/mm² erreichen zu können, sind gebrochene Gesteinskörnungen notwendig. Gute Erfahrungen liegen z. B. mit [[Basalt]]-, [[Diabas]]- und Melaphyrkörnungen vor. Gemäß DIN EN 206/DIN 1045-2 sind für die Herstellung von Hochfestem Beton hinsichtlich Alkalireaktion unbedenkliche Gesteinskörnungen zu verwenden.<br /> | ||
Neben sehr niedrigen Wasserzementwerten stellt die Zugabe von silikatischen Feinststäuben (genannt auch [[Silikastaub]], Mikrosilika, engl. silica fume, silica dust) einen typischen Unterschied zu normalfesten Betonen dar. Die Wirkungsweise von Silikastaub, dessen mittlere Korngröße etwa ein Zehntel der mittleren Korngröße des Zements beträgt, im Beton beruht auf drei Effekten: | Neben sehr niedrigen Wasserzementwerten stellt die Zugabe von silikatischen Feinststäuben (genannt auch [[Silikastaub]], Mikrosilika, engl. silica fume, silica dust) einen typischen Unterschied zu normalfesten Betonen dar. Die Wirkungsweise von Silikastaub, dessen mittlere Korngröße etwa ein Zehntel der mittleren Korngröße des Zements beträgt, im Beton beruht auf drei Effekten: | ||
* Ausfüllen der [[Poren|Porenräume]] zwischen den Zementteilchen; das Zementsteingefüge wird dichter, | * Ausfüllen der [[Poren|Porenräume]] zwischen den Zementteilchen; das Zementsteingefüge wird dichter, | ||
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* Verbesserung des Verbunds zwischen Gesteinskörnung und Zementstein. | * Verbesserung des Verbunds zwischen Gesteinskörnung und Zementstein. | ||
Ohne hochwirksame [[Betonverflüssiger]] bzw. [[Fließmittel]] ist die Verarbeitung von Betonen mit sehr niedrigen Wasserzementwerten unmöglich. DIN 1045-2 begrenzt aber die Zugabemengen. Hohe [[Mehlkorn]]- und Feinstsandgehalte führen zu klebrigen, schwer verarbeitbaren Betonen und beeinflussen das Verformungsverhalten ungünstig. <br /> | Ohne hochwirksame [[Betonverflüssiger]] bzw. [[Fließmittel]] ist die Verarbeitung von Betonen mit sehr niedrigen Wasserzementwerten unmöglich. DIN 1045-2 begrenzt aber die Zugabemengen. Hohe [[Mehlkorn]]- und Feinstsandgehalte führen zu klebrigen, schwer verarbeitbaren Betonen und beeinflussen das Verformungsverhalten ungünstig. <br /> | ||
[[Restwasser]] darf bei der Herstellung von Hochfestem Beton gemäß DIN 1045-2 nicht verwendet werden.<br /> | [[Restwasser]] darf bei der Herstellung von Hochfestem Beton gemäß DIN EN 206/DIN 1045-2 nicht verwendet werden.<br /> | ||
Betone der Druckfestigkeitsklassen C55/67 bis C100/115 nach DIN EN 206 gelten als Hochfeste Betone. | Betone der Druckfestigkeitsklassen C55/67 bis C100/115 nach DIN EN 206 gelten als Hochfeste Betone. Sie dürfen gemäß DIN EN 13670/DIN 1045-3 nur als Beton der Überwachungsklasse 3 (ÜK 3) hergestellt und verarbeitet werden und müssen gemäß DIN EN 206/DIN 1045-2 der Konsistenzklasse F3 oder weicher entsprechen.<br /> | ||
'''[[Verformung|Verformungseigenschaften]]'''<br /> | '''[[Verformung|Verformungseigenschaften]]'''<br /> | ||
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* nur geringe ertragbare Stauchungen nach Erreichen der [[Bruchlast]]. | * nur geringe ertragbare Stauchungen nach Erreichen der [[Bruchlast]]. | ||
Die Regelwerke werden diesem Materialverhalten durch entsprechende [[Bewehrung|Bewehrungsanordnung]] und konstruktive Durchbildung der Bauteile gerecht.<br /> | Die Regelwerke werden diesem Materialverhalten durch entsprechende [[Bewehrung|Bewehrungsanordnung]] und konstruktive Durchbildung der Bauteile gerecht.<br /> | ||
Im Vergleich zu normalfestem Beton ergeben sich qualitative Unterschiede beim [[Schwinden|Schwind]]- und [[Kriechen|Kriechverhalten]] | Im Vergleich zu normalfestem Beton ergeben sich qualitative Unterschiede beim [[Schwinden|Schwind]]- und [[Kriechen|Kriechverhalten]] Hochfester Betone: | ||
* das Gesamtschwinden ist anfangs höher, später auf vergleichbarem Niveau oder geringer (das Trocknungsschwinden nimmt ab, jedoch stärkeres chemisches [[Schwinden]]), | * das Gesamtschwinden ist anfangs höher, später auf vergleichbarem Niveau oder geringer (das Trocknungsschwinden nimmt ab, jedoch stärkeres chemisches [[Schwinden]]), | ||
* geringere Kriechverformungen, der Endwert wird schnell erreicht, | * geringere Kriechverformungen, der Endwert wird schnell erreicht, | ||
* der Einfluss der Bauteilabmessungen nimmt ab. | * der Einfluss der Bauteilabmessungen nimmt ab. | ||
Die hohe Dichtheit | Die hohe Dichtheit Hochfester Betone begünstigt das Auftreten von schalenartigen Abplatzungen unter [[Brandschutz|Brandbeanspruchung]]. | ||
==Literatur== | ==Literatur== | ||
*Zement-Merkblatt B16: Hochfester Beton / Hochleistungsbeton | *Zement-Merkblatt B16: Hochfester Beton / Hochleistungsbeton | ||
*[http://fwbau.verlagbt2.de.w014576d.kasserver.com/eintrag/3-387-1999-.html Richter, Thomas: Hochfester Beton – Hochleistungsbeton. Verlag Bau+Technik GmbH, Erkrath 1999] | *[http://fwbau.verlagbt2.de.w014576d.kasserver.com/eintrag/3-387-1999-.html Richter, Thomas: Hochfester Beton – Hochleistungsbeton. Verlag Bau+Technik GmbH, Erkrath 1999] | ||
