Die herkömmliche Zusammensetzung von Beton
Für die meisten Menschen ist beton ein herkömmlicher grauer Bauverbundstoff, der aus Wasser, Zement und Gesteinskörnung (früher Zuschlag) besteht. Doch bereits hier gibt es enorme Unterschiede. Dazu ist es aber zunächst wichtig, die Aufgaben der einzelnen Stoffe zu kennen:
- Zement: Bindemittel
- Wasser: benötigt für die chemische Reaktion des Zements (Hydration)
- Zuschlag: Füllstoff
Zementleim mit Füllstoff
Aus Wasser und Zement entsteht zunächst Zementleim. Erhärtet dieser, ist es Zementstein. Alleine schon aus Kostengründen ist es notwendig, den Zementleim mit einem Füllstoff zu versehen. Herkömmlich ist das Sand oder Kies. Dabei geht es nicht um eine möglichst gleichmäßige, dafür aber maximal füllende Wirkung, sodass sämtliche Gesteinskörnung von ungefähr derselben Zementmenge umschlossen wird. Daher ist eine entsprechende Abstufung der Körnung wichtig.
Betonzusatzmittel und Betonzusatzstoffe
Durch Betonzusatzmittel und Betonzusatzstoffe werden nun weitere Eigenschaften gefördert, neutralisiert oder hinzugefügt. Dabei muss zunächst zwischen Eigenschaften bei der Betonverarbeitung als auch der Verwendung vom Beton unterschieden werden. In Bezug auf das Verarbeiten können das unter anderem die nachfolgenden Eigenschaften sein:
- Konsistenz
- Aushärtungszeit (umgangssprachlich die Trockenzeit von Beton)
- Verdichtung
- Wärmeentwicklung bei der Hydration
- Dauer der Hydration
Grundsätzliche Beeinflussung der Betonzusammensetzung
Diese Werte werden auch vom Wasser-Zement-Wert (w/z-Wert) oder der Menge und Beschaffenheit des Zuschlags bestimmt. Allerdings können auch verschiedene Zementsorten verwendet werden. Die wichtigsten Zementsorten, die nach EN DIN genormt sind:
- CEM I, herkömmlicher Portlandzement mit Hauptbestandteil feinem Portlandzementklinker
- CEM II, Portland-Kompositzement mit verschiedenen durch Kennbuchstaben gekennzeichneten Hauptbestandteilen und zusätzlich nach Gruppen wie A oder B unterteilt
- CEM III, Hochofenzement mit Portlandzementklinker und Hochofensand
- CEM VI, Puzzolanzement
- CEM V, Kompositzement
Spezial- und Sonderzemente
Trasszement (Trass ist ein natürliches Puzzolan) ist nicht mit Puzzolanzement gleichzusetzen. Er kann nach CEM II, CEM IV und CEM V genormt sein, aber auch selbst hergestellt werden. Außerdem gibt es noch zahlreiche Sonderzemente wie beispielsweise Schnellzement oder auch Spezialzemente, die mit Hochofenschlacke, Hüttensanden, Puzzolanen, Kalkstein oder Flugasche vergütet werden. Unter die Spezialzemente fällt auch der weiße Zement, der besonders beim eingefärbten Beton, aber auch für Terrazzo oder Sichtbeton eine hervorzuhebende Rolle spielt.
Die Betonzusammensetzung lässt sich noch massiver beeinflussen
Zusammen mit den Betonzusatzmitteln und Betonzusatzstoffen können aus diesen Hauptbestandteilen schon beinahe endlos viele Betonarten hergestellt werden. Allerdings ist Beton noch deutlich flexibler. So lassen sich selbst Zement und Wasser sowie die Füllstoffe durch andere Stoffe ersetzen. Zum Beispiel besteht Asphaltbeton aus dem Bindemittel Bitumen sowie herkömmlichen Zuschlägen. Anstelle der herkömmlichen Zuschläge können auch zahlreiche andere Füllstoffe verwendet werden. Über einen langen Zeitraum waren und sind teilweise noch Kunststoffelemente als Verdrängungskörper üblich.
Hervorzuhebende Betone
Zuletzt wurden dazu Kugeln aus Polypropylen oder Polyethylen verwendet. Jedoch ergaben Langzeituntersuchen ein erhöhtes Maß an Schäden, weshalb beispielsweise im Brückenbau keine Verdrängungskörper mehr eingesetzt werden dürfen. Bei dieser Technik geht es vor allem darum, Beton bei selben Anforderungen leichter zu machen. Besonders erwähnenswert ist auch selbstverdichtender Beton, kurz SVB. Dieser Beton muss nicht mehr verdichtet werden, sondern verdichtet sich selbst. Allerdings ist dieser Beton entsprechend hochpreisig.
Betonzusammensetzung nach Herstellung, Verarbeitung und Verwendung
Wie bereits erwähnt, wird bei Betonen nach Verarbeitungsmöglichkeiten als auch Anwendungen unterschieden. Aber auch das „Wo und Wie“ der Herstellung fließen maßgeblich in die Zusammensetzung von Beton ein. Nachfolgend eine kleine Zusammenstellung von unterschiedlichen Betonarten und Betonzusammensetzungen nach den eben genannten Kriterien:
Nach der Art der Herstellung
- Behelfsbeton (manuell angemachter Beton der unteren Festigkeitsklassen für Ausbesserungs- oder Heimwerkeraufgaben, kann auch Baustellenbeton sein)
- Baustellenbeton (Baustellenbeton reicht vom manuell angemachten bis hin zum in dem auf der Baustelle aufgebauten Mischwerk hergestellten Beton, wobei erstgenannter Beton den unteren Festigkeitsklassen entspricht und der zweitgenannte Beton in allen Klassen hergestellt werden kann)
- Transportbeton (im Betonwerk hergestellter Beton, der nach sämtlichen Anforderungen gemischt werden kann)
- Ortbeton (vor Ort gegossener oder verarbeiteter Baustellen- oder Transportbeton)
- Fertigbeton (gelieferte Bauteile und Komponenten, die in einem Werk hergestellt wurden)
Nach Art der Verarbeitung
- Aufbeton (auf bestehenden Beton weiter aufgetragener Beton)
- Unterwasserbeton
- Spritzbeton
- Walzbeton
- Stampfbeton
- Pumpenbeton
- Schleuderbeton
Nach Art der Verwendung
- Asphaltbeton
- Faserbeton (mit unterschiedlichen Fasern vergüteter Beton, von Mineral- und Glasfasern bis hin zum Beton mit Stahlfasern)
- Glasschaum- und Glasstahlbeton
- hochfester und ultrahochfester Beton
- Leicht-, Infraleicht- oder Ultraleichtbeton
- selbstreinigender Beton
- selbstverdichtender Beton
- Polymer-Beton
- Sicht- und Fotobeton
Diese Aufzählungen sind keinesfalls abschließend. Vielmehr ist die Zusammensetzung nahezu in jeder Konstellation kombinierbar. Unterschiedlichste Eigenschaften und auch Kombinationen von Eigenschaften können so exakt eingestellt werden.
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