Über die Griechen gelangten diese Erkenntnisse und Techniken ungefähr im 3. Jhdt. v. Chr. nach Italien. |
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Das Herstellen druckfester Bauteile aus wasserbeständigem Mörtel und Steinbrocken, zusammen in einer Schalung erhärtet, erlebte dann im 1. Jhdt. n. Chr. seinen Durchbruch und wurde zum Maßstab der späten römischen Architektur. Der römische Beton als Gemisch aus Steinen, Sand und Vulkanasche war geboren. Ihr Beton ist bis heute unübertroffen, schließlich hält das Material beispielsweise im berühmten römischen Pantheon seit mittlerweile über 2000 Jahren. |
Allerdings war die Spannweite mangels Stahlbewehrung noch nicht sehr hoch. In ganz Europa entstanden in dieser Zeit phantastische und monumentale Bauwerke, die auch nach fast 2.000 Jahren immer noch zu bestaunen sind: Tempel, Theater, Zisternen, Aquädukte, Abwasseranlagen, Thermen, Straßen, Hafenanlagen, Brücken, Tunnel und Wohnhäuser. Ein großer Qualitätssprung war die Erfindung des Stahlbetons durch Joseph Monier (Patent: 1867), die hierfür verwendeten Eisenteile heißen bis heute noch Moniereisen (Häufiger wird allerdings der Begriff Bewehrungsstahl oder Betonstahl für Moniereisen verwendet). |
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Beton |
ist ein künstliches Gestein aus Zement, Betonzuschlag (Gesteinskörnung) und Wasser. Er kann außerdem Betonzusatzstoffe und Betonzusatzmittel enthalten. Der Zement dient als Bindemittel, um die anderen Bestandteile zusammenzuhalten. Die Festigkeit des Betons entsteht durch Auskristallisierung der Klinkerbestandteile des Zements, wodurch sich kleinste Kristallnadeln bilden, die sich fest ineinander verzahnen. Das Kristallwachstum hält über Monate an, sodass die endgültige Festigkeit erst lange nach dem Betonguss erreicht wird. Beton kann zwar hohen Druck aushalten, versagt aber schon bei niedrigen Zugbeanspruchungen. Beton wird daher im Hochbau häufig in Zusammenhang mit Betonstahl als Stahlbeton verwendet. Bei diesem Verbundbaustoff übernimmt der Beton entsprechend seinem Materialverhalten die Druckkräfte und der vom Beton umhüllte Stahl die Zugkräfte. |
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Durch die Wahl der Körnungen (Sand, Kies, Blähton,
Holzwolle, Holzspäne) durch die Mengen und das Massenverhältnis
von Zement und Wasser und wo nötig durch Zusätze kann der Beton den
Anforderungen und dem jeweiligen Verwendungszweck exakt angepasst werden.
Je nach der Dichte des Betons,
die vor allem durch die verwendeten Körnungen bestimmt wird,
unterscheidet man die Betonarten zwischen: |
Weiters wird der Beton nach Herstellung (Transportbeton, Baustellenbeton und Ortbeton), nach Einbau (Spritzbeton, Unterwasserbeton, Walzbeton, Schleuderbeton, Vakuumbeton und Aufbeton) und nach Eigenschaft (Estrichbeton, Porenbeton, Faserbeton, Polymerbeton, Splittbeton, Drainbeton, Asphaltbeton und Mineralbeton) unterschieden. |
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Betonmischfahrzeuge |
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Betonmischfahrzeuge sind fahrbare Betonmischer die Beton zur Baustelle transportieren. Dazu wird der Beton über den oberen Einfülltrichter in die sich drehende Trommel befördert. Es gibt hauptsächlich drei verwendete Trommelgrößen, die auf verschiedenen LKW transportiert werden. * Trommelgröße (dreiachser): 6-7 m³ * Trommelgröße (vierachser): 8-9 m³ * Unsere Sattelzüge können bis zu 10 m³ transportieren. |
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Betonmischfahrzeuge sind speziell ausgerüstet, sodass sie den Beton am Zielort auch fachgerecht übergeben können. Dazu haben sie sogenannte Rutschen, die je nach Bedarf angebaut werden können. Außerdem verfügen die meisten Betonmischer über ein Kunststoffrohr, womit man den Beton über eine Strecke von sechs Metern leiten kann. Hierzu muss der Beton allerdings sehr fließfähig sein. Um den Beton fließfähig zu machen, sind Betonmischer mit einer sogenannten Fließmittelanlage ausgestattet, die eine Flüssigkeit ausbringt und bei Zugabe nicht das Mischungsverhältnis von Wasser und Zement ändert. Zu Reinigungszwecken führen Betonmischer auch noch ca. 500 l Wasser mit. |
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Betonpumpenwagen |
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Ein Betonpumpenwagen ist eine fahrbare Pumpe zur Förderung von Beton. Einsatzgebiete sind u. a. der Bau von Gebäuden, Brücken oder auch Staudämmen. Es kann Beton mit Korngrößen von bis zu 63 mm gepumpt werden, wobei die Reichweite der Betonverteilermaste z. Zt. über 62 m beträgt. Eine Betonpumpe besteht aus einem LKW(-Chassis), einem Pumpsystem und einem Verteilermast. Der Betonpumpenwagen mit Betonverteilermast ist heute in vielen Ländern die meisteingesetzte Betonpumpe, wobei der Verteilermast den Aufbau der Maschine prägt. | ![]() |
Die wesentlichen Kriterien bei eine Betonpumpenwagen außer der Pumpleistung sind die Reichhöhe bzw. Reichweite des Verteilermastes, Faltungsart, Anzahl der Auslegerarme, Abstützbreiten sowie die minimale Ausfalthöhe. Der Markt bietet eine sehr große Palette von Betonverteilermasten bis zu einer maximalen Reichhöhe von über 62 m an. Die maximale Höhe des Fahrzeuges im zusammengefalteten Zustand liegt unter 4 m, die max. Breite beträgt wie beim Fahrgestell 2,50 m. Der Betonpumpenwagen wird rechtlich als selbstfahrende Arbeitsmaschine eingestuft, wodurch sie anderen Verkehrsverordnungen als der Transportverkehr unterliegt. |
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Baustellenbeton |
Baustellenbeton ist Beton, der in einem eigenen Werk direkt auf der Baustelle hergestellt wird, im Gegensatz zu Transportbeton, der mit Mischfahrzeugen von einer stationären Anlage angeliefert wird. Dies ist aber nur bei Baustellen mit großem Betonbedarf, die eventuell auch nur auf langen Anfahrtswegen zu erreichen sind, üblich. Die Baustellenbetonwerke liefern, sofern technisch und personell dafür ausgelegt, sämtliche Betonfestigkeitsklassen und -sorten wie eine stationäre Anlage. |
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Ortbeton |
Mit Ortbeton bezeichnet man Beton, der vor Ort auf der Baustelle verarbeitet wird und dort, meist in einer Schalung, abbindet, im Gegensatz zu Betonfertigteilen, die in erhärtetem Zustand direkt eingebaut werden. Ortbeton wird entweder als Transportbeton auf der Baustelle angeliefert oder dort als Baustellenbeton hergestellt. Nach dem Verfüllen in den Schalungen muss der Ortbeton verdichtet werden, eingeschlossene Luftblasen werden mit Rüttelmaschinen entfernt. |
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Spritzbeton |
Spritzbeton ist Beton, der mit Druckluft in Rohrleitungen oder Schläuchen zu einer Spritzdüse gefördert wird, wo der Beton flächenartig aufgetragen und dadurch gleichzeitig verdichtet wird. Insbesondere im Tunnelbau bei der Sicherung freigelegter Fels- oder Lockergesteinsflächen, aber auch bei der Sanierung und Verstärkung von Beton- und Stahlbetonkonstruktionen hat dieses Betonierverfahren eine große Bedeutung. |
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Unterwasserbeton |
Unterwasserbeton ist Beton, der unter Wasser eingebaut wird. Damit sich der Beton beim Betonieren nicht entmischt, sind besondere Betonierverfahren, wie das Benutzen von ortsfesten Trichtern (Kontraktorverfahren), notwendig. Der Beton muss ein gutes Zusammenhaltevermögen und eine gute Verarbeitbarkeit haben. Dazu sollte der Zementgehalt mindestens 350 kg/m³ betragen. Unterwasserbeton wird insbesondere bei Schlitzwänden und im Grundwasser als Sperrschicht bei Bodenplatten verwendet. |
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Walzbeton |
Walzbeton ist ein erdfeuchter Beton, der mit einem Straßenfertiger in Lagen von etwa 20 cm Dicke eingebaut und vorverdichtet wird. Die Nachverdichtung erfolgt mit Gummiradwalzen. Walzbeton hat einen niedrigen Zementgehalt (80 – 150 kg/m³) und wird vor allem im Straßenbau und bei Industrieböden eingesetzt. |
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Schleuderbeton |
Schleuderbeton ist Beton, der mit schnell rotierenden Stahlschalungen verdichtet wird. Dadurch ergibt sich ein niedriger Wasserzementwert von 0,3 und somit ein dichter und sehr fester Beton. Vor allem Rohre, Maste und Pfähle werden mit diesem Verfahren hergestellt. |
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Vakuumbeton |
Unter Vakuumbeton versteht man ein Betonierverfahren, bei dem mit einer Vakuumpumpe und Saugmatten ein Unterdruck erzeugt wird. Dadurch wird dem Frischbeton ein Teil des nicht zur Hydratation benötigten Wassers entzogen. Durch die besondere Behandlung des Frischbetons wird z. B. die Schwindrissbildung vermindert. Es entstehen dichtere und verschleißfestere Betonoberflächen. Außerdem erreicht man durch dieses Verfahren schon sehr früh hohe Festigkeiten, wodurch eine frühzeitigere Nutzung der Oberfläche möglich ist und der Beton eine höhere Frostbeständigkeit erhält. |
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Aufbaubeton |
Als Aufbeton wird Beton bezeichnet, der nachträglich auf bestehenden Beton aufgebracht wird. |
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Estrichbeton |
Estrichbeton ist ein Spezialbeton zur Herstellung von Fußbodenschichten in Gebäuden. Er erfüllt besondere Anforderungen, u. a. durch Begrenzung der Korngröße der Zuschlagstoffe, so dass dünne Schichten von wenigen cm Dicke bei guten Oberflächeneigenschaften hergestellt werden können. |
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Porenbeton |
Porenbeton (früher Gasbeton) ist ein mineralischer Werkstoff, welcher durch chemisches Aufschäumen einer Mörtelmischung erzeugt wird. Die alkalische Mörtelsuspension reagiert unter Bildung von Gas mit Pulvern unedler Metalle wie z. B. Aluminium. Vor dem Aushärten in gespanntem Sattdampf im Autoklaven werden die Blöcke zu Wandelementen, Dämmelementen oder Steinen geschnitten. Porenbeton besitzt im Vergleich zu konventionellem Beton wegen seiner geringen Rohdichte eine geringe Festigkeit und eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Im Sinne der Begriffsdefinition von Beton ist Porenbeton kein Beton, er enthält keine Zuschlagsstoffe sondern große Luftporen. Bauteile aus Porenbeton können wie Bauteile aus Stahlbeton eine Bewehrung enthalten, die Zugkräfte aufnehmen kann. |
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Faserbeton |
Beim Faserbeton werden dem Beton zur Verbesserung der Zugfestigkeit, und damit des Bruch- und Rissverhaltens, Fasern zugegeben. Diese Fasern sind in der Matrix (Zementstein) eingebettet. Sie wirken als Bewehrung. Bei höheren Zugbeanspruchungen treten Risse im Beton auf. Durch die Verwendung eines Faserbetons werden die Risse in viele sehr schmale und damit normalerweise unschädliche Risse verteilt. Es können kurze oder lange in Zugbeanspruchungsrichtung eingelegte Fasern verwendet werden. Lange Fasern werden meist in Form von Glasfasertextilmatten eingesetzt. Man spricht dann von textilbewehrtem Beton oder auch Textilbeton. Glasfasern Normales Glas reagiert mit den Alkalien des Betons. Deshalb müssen alkalibeständige Glasfasern verwendet werden (z. B.: AR-Glasfaser). Stahlfasern Es werden Stahlfasern verschiedenster Art verwendet. (Nichtrostend, Baustahl, aufgebogen, nicht aufgebogen,...) Kunststofffasern Hier sind insbesondere die in den USA entwickelten Kevlarfasern interessant, da sie ähnlich gute Eigenschaften wie die übrigen Fasern besitzen. Kohlenstofffasern Kohlenstofffasern besitzen den höchsten E-Modul der hier angeführten Fasern. |
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Polymerbeton |
Polymerbetone enthalten im Gegensatz zum normalen Beton ein Polymer (Kunststoff), z. B. Kunstharz, als Bindemittel, das die Gesteinskörnung (Zuschlag) zusammenhält. Zement wird im Polymerbeton, wenn überhaupt, nur als Füllstoff, also als Erweiterung der Gesteinskörnung in den Feinstkornbereich hinein eingesetzt und übernimmt keine Bindewirkung. Polymerbetone werden hauptsächlich in der Sanierung bestehender Bauteile benutzt. Durch die geringen Topfzeiten (Erhärtungszeiten) der Polymere von unter einem Tag können bei Straßen und Brücken lange Sperrzeiten vermieden werden. |
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Splittbeton, Drainbeton |
Splittbeton enthält Splitt einer Körnung sowie Zement und Wasser. Nach dem Abbinden ergibt sich ein zusammenhängendes Hohlraumsystem, durch das Wasser abfließen kann. Dadurch besteht geringere Frostgefahr im Winter. Splittbeton wird im Straßen- und Wegebau sowie beim Setzen von Randsteinen etc. angewendet. Splittbeton wird heute im Brückenbau häufig unter Verwendung von polymeren Bindemitteln hergestellt, da sonst die relativ große innere Oberfläche bei der Verwendung von hydraulischen Bindemitteln zu einer schnellen Auswaschung desselben und zur Entstehung von Aussinterungen in und an Tropftüllen und an Bauwerksunterseiten führt. |
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Asphaltbeton |
Asphaltbeton ist eine Bezeichnung für ein Gemisch aus Bitumen und Mineralstoffen. |
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Mineralbeton |
Mineralbeton ist eine Bezeichnung für ein hochverdichtetes Mineralstoffgemisch, meist unter Verwendung eines hohen Anteils gebrochenen Korns. Die Sieblinie ist gemäß der Fuller-Parabel aufzubauen, es ist ein für die Verdichtung optimaler Wassergehalt einzustellen. Beim Einbau sind Entmischungen zu vermeiden. Mineralbeton wird ohne Bindemittel zu einem hochstandfesten Baustoff, der etwa in Straßendecken verwendet wird. Gängiges Material ist Frostschutz 0-32. |
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Neuere Entwicklungen |
Selbstverdichtender Beton Durch geeignete Rezepturen oder Zusatzmittel ist es möglich Beton herzustellen, der ohne von außen zugeführte Verdichtungsenergie (Rütteln) auskommt. Dieser Beton wird als selbstverdichtender Beton oder SCC-Beton bezeichnet. Hochfester Beton Durch den Zusatz von Hochleistungsverflüssigern und extrem feiner Zusatzstoffe (Silika-Stäube) ist es möglich, Betone hoher Festigkeit herzustellen. Ultrahochfester Beton Ultrahochfester Beton (UHFB), international als "Ultra High Performance Concrete (UHPC)" bezeichnet, stellt das Ergebnis der weitergeführten Forschungstätigkeit auf Grundlage des Hochfesten Betons dar. Aufgrund seines vorzugsweise geringen Größtkorndurchmessers und seiner hohen Reaktivität der festen Bestandteile umreißt die auf französische Forschungen in den achtziger Jahren zurückreichende Parallelbezeichnung „Reaktionspulverbeton“ bzw. "Béton de Poudres Réactives" (BPR) oder "Reactive Powder Concrete" (RPC) seine technologische Besonderheit sehr treffend. Transluzenter Beton Durch das Einlegen von optischen Fasern gelang es dem Ungarn Aron Losonczi, lichtdurchlässige Betonelemente herzustellen. Der "Leuchtbeton" wird unter dem Namen "LiTraCon" (Light Transmitting Concrete) vermarktet. Der Beton weist einen Glasfaseranteil von 3-5% auf und die annähernd verlustfreie Lichtleitung durch die optischen Fasern, ermöglicht es auch noch bei bis zu zwanzig Metern Wanddicke Licht, Schattenwürfe oder sogar Farben zu sehen. Papierbeton Papercrete oder Papier-Beton ist ein Baustoff, der leicht ist und eine hohe Festigkeit aufweist. Natürlich können auch andere Faser- und Metall-Verarbeitungsabfälle Anwendung finden. Entscheidend ist die Mischung (Papercrete ~ 60 Papier - 20 Staub/Mineral - 20 Feinzement). Man hat bereits einfache Geodätische Kuppeln mit diesem Material gebaut, wobei auch Metallgeflecht-Verstärkung (Reinforcement) verwendet werden kann. Glasschaum-Beton Glasschaum-Beton oder "Misapor"-Beton ist eine Betonmischung, die statt Sand und Kies Glasschaum verwendet. Der Baustoff ist hart und tragend aber auch sehr leicht. Durch den Glasschaum werden außerdem sehr gute Wärmedämmeigenschaften erreicht. Die Druckfestigkeit liegt bei ca. 8 N/mm2 bis ca. 47 N/mm2, bei einem Raumgewicht von ca. 800 bis 1600 kg/m3 und einem Lambdawert zwischen ca. 0.12 und 0.38 W/mK. |
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