Festbeton Flashcards
Nachbehandlungsverfahren bei Frischbeton
- Abdecken (Matten, Folien, Planen) und so vor Verdunstung schützen
- Mit Wasser besprühen/befeuchten
- Beton in nichtsaugender Schalung lassen
- Beton in saugender Schalung lassen und diese feucht halten
- Nachbehandlungsfilm aufbringen
Bestandteile eines noch nicht vollständig hydratisierten Zementsteins
- Zementgel Vg
- Nicht hydratisierter Zement Vnhz
- Kapillarporen Vk
(Betondruck)Festigkeit von Probekörpern
• Norm von Prüfkörpern
➔ Würfel 150mm Kantenlänge, Zylinder 300mm lang 150mm Durchmesser
• Prüffeuchte
➔ bei trockenen Proben ist die Reibung zwischen den Gelpartikeln größer (Festigkeit nimmt zu)
➔ wassergelagerte Würfel verlieren aber 8 % an Festigkeit gegenüber trockenen Würfeln (Faktor 0,92)
• Probengröße
➔ kleinere Proben weisen eine geringere Fehlstellenwahrscheinlichkeit auf (Festigkeit nimmt zu)
• Schlankheit
➔ die Würfeldruckfestigkeit ist aufgrund der geringeren Schlankheit 20 % größer als die Zylinderdruckfestigkeit (Faktor 1,2)
• Ermittlung an Zylindern mit 150 mm Durchmesser und 150 mm Länge statt Würfeln mit 150 mm Kantenlänge
➔ Druckfestigkeit bleibt gleich
Maßnahmen, durch die die Zugfestigkeit von Beton ohne den Einsatz von Stahlbewehrung bei gleichbleibender Druckfestigkeit erhöht werden kann
- Verwendung von gebrochener Gesteinskörnung
* Verwendung von Fasern
Schwindverformungen
• werden größer
➔ geringere Umgebungsfeuchte des Bauteils, Erhöhung des w/z-Wertes bei gleichem Zementgehalt
• werden kleiner
➔ Verlängerung der Nachbehandlung von 10 auf 28 Tage, Reduzierung des Zementgehaltes bei gleichem w/z-Wert
Kriechen von Beton
- geringere Querschnittsabmessungen vermindern das Kriechen NICHT
- Gesteinskörnungen mit größerem E-Modul vergrößern das Kriechen NICHT
- höhere Außentemperaturen vermindern das Kriechen NICHT
Mit welchem der beiden Verfahren kommt man der zentrischen Zugfestigkeit näher?
• Mit der Spaltzugfestigkeit
➔ beim Spaltzugversuch bildet sich eine ausgeprägte Zugzone über nahezu den gesamten Querschnitt aus, der Spannungsverlauf in der Zugzone ist daher über die Proben Höhe in weiten Bereichen gleichmäßig
Wie ändert sich die Verformung der Stütze, wenn ein Beton mit höhere Druckfestigkeit verwendet wird?
◦ Die Dehrnung sinkt, da der E-Modul steigt
Welche Reife sollte ein Beton mind. Aufweisen, bevor die Nachbehandlung beendet werden kann?
• Die Druckfestigkeit des Betons sollte 50% von fck betragen
Von welchen Haupteinflussgrößen ist der E-Modul eines Betons abhängig?
- E-Modul der Gesteinskörnung und des Zementsteins
* Zementsteinvolumen
Sie haben einen Beton mit einem w/z-Wert von 0,6 hergestellt.Zugabewasser nach vollständiger Hydration?
- physikalisch gebundenes Wasser: 30%
- chemisch gebundenes Wasser: 40%
- Kapillarporen: 30%
Wodurch wird der Hydrationsgrad von Zementstein bestimmt?
- Temperatur
- Mahlfeinheit des Zements
- w/z-Wert
- Alter
- Zusatzstoffe
- Zementart
Warum verringert Zementstein bei Hydration sein Volumen?
• Die Reaktionsprodukte haben ein kleineres Volumen als die Ausgangsstoffe, daher kommt es zum chemischen Schwinden
Ermittlung an Würfeln mit 100 mm statt 200 mm Kantenlänge
wird größer
Ermittlung an Zylindern mit 150 mm Durchmesser und
150 mm Länge statt Würfeln mit 150 mm Kantenlänge
bleibt gleich
Ermittlung im Alter von 28 d an 7 d-wassergelagerten Pro-
ben statt an 28 d-wassergelagerten Proben.
wird größer
Nennen Sie einen Vorteil/Nachteil der Bestimmung der Betondruckfestigkeit an Zylindern gegenüber
Würfeln
Nachteil
Obere Druckfläche ist nicht glatt und muss nachbearbeitet werden.
Vorteil
gleichmäßige Verformung über den Querschnitt; geringe Querdehnungsbehinderung
E-Modul Druckfestigkeitsklasse C35/45
30000 N/mm²
trockenes Spannungs-Dehnungslinie-Diagramm
Wird gestreckt in Spannungs und Dehnungsrichtung
Diagramm
Kriechen
Spannung bleibt konstant
Dehnung steigt langsam
Diagramm
Relaxation
Spannung sinkt langsam
Dehnung bleibt konstant
w/z Wert größer als 0,42 ist
Es kommt zu einem Hydrationsgrad von m = 1,0 und der Zement hydratisiert vollständig (V nhz = 0)
Mit welchen Verfahren kommt man der zentrischen Zugfestigkeit näher?
Mit dem Spaltzugverfahren, da bei diesem sich eine ausgeprägte Zugzone über nahezu den gesamten Querschnitt aus. Der spannungsverlauf in der Zugzone ist daher über die Probenhöhe in weiten Bereichen gleichmäßig.
Von welchen 3 Haupteinflussgrößen ist der E-Modul eines Betons abhängig?
E-Modul der Gesteinskörnung
E-Modul der Zementsteins
Zementsteinvolumen
Welche Reife sollte ein Beton mindestens aufweisen, bevor die Nachbehandlung beendet
werden kann?
Die Druckfestigkeit des Betons zum Zeitpunkt der Beendigung der Nachbehandlung sollte
50% von fck betragen.
Bei der Druckfestigkeit von Betonprüfkörpern spielen die Faktoren Prüffeuchte, Probengröße und Schlankheit eine wichtige Rolle. Beschreiben Sie den jeweiligen Einfluss auf die Druckfestigkeit und begründen Sie Ihre Antworten!
• Prüffeuchte: Höhere Feuchte des Probekörpers bei der Prüfung führt zu einem leichteren Gleiten der Zementgelpartikel.
o niedrigere Druckfestigkeit
• Probengröße: Mit zunehmender Probengröße nimmt die Wahrscheinlichkeit von Fehlstellen zu.
o geringere Druckfestigkeit
• Schlankheit: Querdehnungsbehinderung nimmt in der Mitte des Probekörpers bei größerer Schlankheit ab.
o niedrigere Druckfestigkeit
Die Querschnittsabmessungen eines Bauteils werden verringert
Das Kriechmaß wird größer
Eine Gesteinskörnung mit niedrigerem E-Modul wird eingesetzt
Das Kriechmaß wird größer
Die Umgebungstemperatur wird um 10 K verringert
Das Kriechmaß sinkt
Nennen Sie genau zwei zerstörungsfreie Prüfverfahren zur Bestimmung der Druckfestigkeit.
- Rückprallhammer (Schmidthammer)
* Kugelschlaghammer, Ultraschallprüfgerät
Beurteilen Sie die Bruchbilder. Handelt es sich hierbei um normale oder ungewöhnliche Bruchbilder? Welches oder welche der Bruchbilder lassen sich durch den Begriff der Querdehnungsbehinderung gut erklären? Erläutern Sie kurz den Begriff und den Zusammenhang mit dem oder den entsprechenden Bruchbildern.
• Bei allen drei Bruchbildern handelt es sich um normale Bruchbilder.
• Die Bruchbilder bei Probekörper 1 und 3 lassen sich durch die Querdehnungsbehinderung gut erklären.
o Durch die Auflager oben und unten kommt es in diesem Bereich zu einer Behinderung der Querdehnung. Da sich der Probekörper außerhalb dieses Bereichs ungehindert verformen kann, kommt es auf Grund der dort entstehenden Querzugspannungen zu einem Versagen im nicht querdehnungsbehinderten Bereich und folglich zu einem „sanduhrförmigen“ Bruchbild.
• (Bei Probekörper 2 ist zu erkennen, dass die Längsrisse nicht über die vollständige Höhe des Probekörpers verlaufen, sondern lediglich über den nicht querdehnungsbehinderten Bereich).
Nennen Sie genau 3 Porenarten in einem verdichteten Beton mit einem w/z-Wert von 0,5 und beschreiben Sie, wodurch diese entstehen und ob diese bei einer Lagerung des Betons bei 20 °C und 65 % rel. Feuchte Wasser enthalten.
- Gelporen: entstehen bei der Hydratation von Zement & stellen die Zwischenräume zwischen den Hydratationsprodukten dar. In den Gelporen liegt physikalisch gebundenes Wasser vor (24 %). Bei w/z-Werten über 0,42 sind sie immer vollständig wassergefüllt.
- Kapillarporen: Wasser, welches bei der Hydratation von Zement nicht chemisch oder physikalisch gebunden werden kann (Überschusswasser), bildet Kapillarporen. Es ergibt sich ein System feiner, oft zusammenhängender Poren. Gefüllte Kapillarporen sind erst ab einem w/z-Wert von 0,42 oder bei nicht vollständiger Hydratation zu erwarten. Durch das Schwinden des Betons sind auch bei kleineren w/z-Werten nicht vollständig gefüllte Kapillarporen zu erwarten.
- (Mikro-)Luftporen: werden dem Beton künstlich durch bestimmte Betonzusatzmittel (z. B. Luftporenbilder) zugeführt und dienen unter anderem dem Widerstand gegenüber Frostbeanspruchung. Sie sind im Normalfall nicht wassergefüllt.
- Verdichtungs-/ Rüttelporen: sind in einem gut verdichteten Beton in einem Volumengehalt von 1-2 % enthalten. Sie entstehen durch eine nicht perfekt abgestimmte Größenabstufung der Ausgangsstoffe und dadurch entstehende Zwickel. Sie sind wie die Luftporen im Normalfall nicht wassergefüllt.
Welche im Beton vorkommende Porenart ist die größte?
• Rüttelporen/Verdichtungsporen
Nennen Sie genau 2 lastunabhängige Verformungsarten.
- Schwinden/Quellen
* Wärmedehnung
