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Der Baustoff Beton

Beton ist dank seiner großen Lebensdauer und Festigkeit, seiner Fließfähigkeit und Formbarkeit sowie seiner Witterungsbeständigkeit in allen Bereichen menschlicher Bautätigkeit (Hoch- und Tiefbau, Infrastruktur, Landschaftsbau und Landwirtschaft) weit verbreitet.

Beton ist ein Gemisch aus Zement, Wasser und Gesteinskörnungen (Sand und Kies) und somit
ein natürlicher Baustoff.

Bindemittel (Zement und eventuell Zusatzstoffe) + Wasser (und eventuell Zusatzmittel)
= Bindemittelleim (erhärtet zu Bindemittelstein)
+ Gesteinskörnungen (Körner werden von Bindemittelleim umhüllt)

= Beton

 

Abmessen der Zementmenge Bestandteile Beton Mischen des Betons
Abmessen des Zements Zement, Wasser und Gesteinskörnungen
(Sand und Kies)
Mischen des Betons

  
Bestandteile und ihre Aufgabe

Zement ist ein im Zementwerk hergestellter, fein gemahlener mineralischer Stoff, der als Bindemittel dient. Wasser wird für die chemische Reaktion (Hydratation) benötigt, durch die der Beton seine Festigkeit erhält. Bindemittel und Wasser ergeben den Zementleim, der die Gesteinskörnungen (sie machen 70 % des Betons aus) verklebt. Erhärteter Zementleim wird als Zementstein (ca. 30% des Betons) bezeichnet.

Die Gesteinskörner müssen mit Zementleim vollständig umhüllt und alle Hohlräume zwischen den Gesteinskörnern von Zementleim ausgefüllt werden (Verdichten des Betons). Einige Betoneigenschaften, wie zum Beispiel der Widerstand gegen mechanische Beanspruchungen, werden zum überwiegenden Teil von der Gesteinskörnung bestimmt.

Mit verschiedenen Zuschlagstoffen können spezielle Betone erzeugt werden, z. B. mit Blähton statt Gestein bzw. Textilfasern leichte Betone, mit optischen Fasern "durchsichtige" Betone u.v.m.

Blähtonbeton Holzspanbeton Steinsplittbeton Ziegelsplittbeton



         

Beimengungen

Mit flüssigen Zusatzmitteln (etwa 0,1% bis 5% der Bindemittelmasse) werden die Betoneigenschaften gezielt beeinflusst.
Die Zusatzstoffe sind zementfeine pulverförmige Stoffe. Es gibt:

  • Typ I: nahezu inaktive Zusatzstoffe (z.B. Farbpigmente, Gesteinsmehle)
  • Typ II: Hydraulisch wirksame Zusatzstoffe (Flugasche, Silikastaub, Hüttensandmehl verschiedener Qualität und Zusammensetzung). Diese sind bei der Erhärtung des Zementsteins reaktiv und können in gewissem Umfang als "Zementersatz" verwendet werden.


Luftporen

Jeder verdichtete Festbeton enthält ca. 0,5 bis 2,0% Luftporen (Verdichtungsporen: Ø > 1,0 mm). Zur Erzielung bestimmter Eigenschaften (Frostbeständigkeit, Verarbeitbarkeit des Frischbetons) können kugelige Luftporen gezielt, durch die Zugabe von Zusatzmitteln, erzeugt werden (Ø: 0,01 – 1,0 mm). Luftporen beeinträchtigen die Festigkeit des Betons.