[Betonpraxis - Holcim] Gesteinskörnung#2

 

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Korngruppen

Im Allgemeinen werden Gesteinskörnungen in definierten Korngruppen hergestellt und verwendet (Abb.1.3.18). Bei der Verwendung von gebrochenen Korngruppen muss die Eignung durch systematische, schlüssige Vorversuche nachgewiesen werden.

Die Korngruppe 4–8 mm hat einen wesentlichen Einfluss auf die Verarbeitbarkeit und den Wasserbedarf. Sie wird deshalb als «Sperrkorn» bezeichnet. Ihr Anteil im Korngemisch ist möglichst gering zu halten. Bei Kornzusammensetzungen, in denen einzelne Korngruppen praktisch ganz oder teilweise fehlen, spricht man von «Ausfallkörnungen». Die Kornzusammensetzung hat dort einen horizontalen oder nur leicht ansteigenden Verlauf (Abb.1.3.19). Durch die Verwendung von «Ausfallkörnung» können die Verdichtbarkeit und Pumpfähigkeit des Betons verbessert werden.

 

 

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Vorbeugende Maßnahmen gegen schädigende Alkalireaktion

 

Einige Gesteinskörnungen enthalten alkalireaktive Kieselsäure. Diese Gesteinskörnungen können mit dem im Porenwasser des Betons gelösten Alkalihydroxid zu einem Alkalisilikatreagieren. Unter bestimmten Voraussetzungen kann diese Reaktion zu einer Volumenvergrößerung mit anschließender Schädigung des Betons führen. Diese Reaktion wird als «Alkali-Kieselsäure-Reaktion» (AKR) bezeichnet. Ablauf und Ausmaß der Reaktion hängen insbesondere von der Art und Menge der alkaliempfindlichen Gesteinskörnung, ihrer Größe und Verteilung, dem Alkalihydroxidgehalt in der Porenlösung sowie den Feuchtigkeits- und Temperaturbedingungen des erhärteten Betons ab. Eine Alkali-Kieselsäure-Reaktion im Beton kann auch noch nach Monaten oder Jahren auftreten und zu schwerwiegenden Schäden führen.

Zur Vermeidung solcher Schäden gilt in Deutschland die DAfStb-Richtlinie «Vorbeugende Maßnahmen gegen schädigende Alkalireaktion im Beton» (Alkali-Richtlinie). Mit Wirkung der A2-Änderung wurden die Feuchtigkeitsklassen aus der Alkali-Richtlinie in die DIN 1045-2 übernommen.

Anhand der zu erwartenden Umgebungsbedingungen ist jedes Bauteil einer der vier Feuchtigkeitsklassen zuzuordnen (Abb.1.3.20). Die Feuchtigkeits- sowie die Expositions klassen sind dem Betonhersteller anzugeben. Daraus ergeben sich eventuell zusätzliche Anforderungen an die Gesteinskörnung oder den Zement (Abb.1.3.25 – Abb.1.3.27).

 

 

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Gesteinskörnung für die Herstellung von Beton nach EN 206-1 und DIN 1045-2 muss unabhängig vom Gewinnungsgebiet bezüglich ihrer Alkalireaktivität beurteilt und gekennzeichnet werden. Die Prüfung, Einstufung und Überwachung wird in der Alkali-Richtlinie geregelt. Teil 2 der Richtlinie betrifft Gesteinskörnung aus bestimmten Gewinnungsgebieten in Norddeutschland (siehe Abb.3.8.1). Teil 3 der Richtlinie behandelt Gesteinskörnung aus gebrochenem oder rezykliertem Gestein. Gesteinskörnungen sind in eine der Alkaliempfindlichkeitsklassen einzustufen (siehe Abb.1.3.21). Diese Klassen reichen von E I (unbedenklich) bis E III (bedenklich). Ohne Zertifizierung nach Alkali-Richtlinie wird die Gesteinskörnung in die Alkaliempfindlichkeitsklasse E III eingestuft. Auf dem Beton-Lieferschein sind die Feuchtigkeitsklasse und die Alkaliempfindlichkeitsklasse der Gesteinskörnung anzugeben. Ohne diese Angaben darf der Beton nur für Feuchtigkeitsklasse WO (Innenbauteile) eingesetzt werden.

 

 

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Bei der Verwendung alkaliempfindlicher Gesteinskörnung sind in bestimmten Fällen Maßnahmen zu treffen und die Verwendung von Zementen mit niedrigem wirksamem Alkaligehalt (NA-Zemente) erforderlich (Abb.1.3.25 – 1.3.27).  An Zemente für Betonfahrbahnen (Feuchtigkeitsklasse WS) werden zur Vermeidung von AKR durch die TL Beton-StB 07 spezielle Anforderungen hinsichtlich ihres Alkaligehaltes gestellt (Abb.1.3.28).

 

 

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Mehlkorngehalt

Die Korngruppe 0–4 mm muss bei der Aufbereitung in der Regel aus verschiedenen Komponenten zusammengesetzt werden (z.B. Natursand, gewaschen/Brechsand, trocken und/oder Brechsand gewaschen). Die Korngruppe 0–4 mm ist wegen ihres hohen Oberflächenanteils an der Gesteinskörnung die Schlüsselkomponente für die Qualität eines Korngemischs.

Die entscheiden de Rolle spielen dabei der Mehlkorngehalt (Zement, Zusatzstoffe und Anteile der Gesteinskörnung ≤ 0,125 mm) und der Feinanteil (≤ 0,063 mm). Der Mehlkorngehalt darf höchstens die in Abb.1.3.29 angegebenen Werte nach DIN EN 206-1 bzw. DIN 1045-2 aufweisen.

 

Ein optimaler Mehlkorngehalt

• erhöht die Schmierfilmmenge ohne nennenswerte Erhöhung des Anmachwassers

• gewährt eine verbesserte Verarbeitbarkeit des Betons

• verbessert das Wasserrückhaltevermögen und verhindert das «Bluten» des Betons während und nach der Verarbeitung

• verhindert eine Entmischung beim Einbringen und erleichtert das Verdichten des Betons

• erhöht die Gefügedichte und damit die Wasserdichtigkeit

• verbessert die Wirksamkeit von Zusatzmitteln.

Dabei muss beachtet werden, dass es sich bei den Feinanteilen nicht um quellfähige Tonmineralien handeln darf.

 

 

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Gesteinskörnung aus rezykliertem Beton

Aufgrund der Rohstoffverknappung und der dringend gebotenen Reduktion des zu deponierenden Abfalls ist es erforderlich, rezyklierte Baustoffe als Ersatz für den wertvollen natürlichen Kies bzw. Sand weitaus stärker einzusetzen als bisher.

Prüfergebnisse und die ersten Erfahrungen zeigen, dass bei sorgfältiger Aufbereitung und bei sachgerechter Herstellung der Gesteinskörnung aus rezykliertem Altbeton (Abb.1.3.30) und dem Ersatz der Korngruppe 0–4 mm durch Natursand ein ebenso dauerhafter Beton hergestellt werden kann wie mit herkömmlichen natürlichen Gesteinskörnungen. Diese rezyklierten Korngruppen sind in DIN 4226-100 definiert

Der seinerzeitige Einsatz von Zusatzmitteln im Altbeton ist kein Hindernis für die Verwendung von Recycling-Gesteinskörnung, weil etwaige, von den Zusatzmitteln herrührende Rückstände gebunden werden und Luft und Boden dadurch nicht belasten können.

Die notwendigen behördlichen Vorschriften und einschlägigen Normen, Richtlinien und Empfehlungen von Fachverbänden sind vorhanden, z.B.:

• DIN-Fachbericht 100, Ziffer 5.2.3.5, rezyklierte Gesteinskörnungen

• DAfStb-Richtlinie: Beton mit rezykliertem Zuschlag

• DIN 4226-100:2002-02: Gesteinskörnungen für Beton und Mörtel – Rezyklierte Gesteinskörnungen.

 

 

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 - neue Wörter - 

 

1. schlüssig - 논리 정연한, 타당한, 설득력 있는
2. die Eignung - 재능, 적합, 적임
3. anschließend - 나중에, 뒤이어
4. vorbeugen - 예방하다
5. das Ausmaß - 크기, 외면, 넓이
6. ergeben sich  - 결과로 발생하다, 밝혀지다, 분명해지다
7. bezüglich - ~과 연관되어, ~과 관련되어
8. beurteilen - 판단하다, 평가하다
9. die Einstufung - 정리, 자격 분류
10. bedenklich - 의심스러운, 미심쩍은, 걱정되는
11. hinsichtlich - ~과 관련하여, ~에 관해서
12. die Aufbereitung - 해독
13. der Schmierfilm - 미끌미끌한 표면, 윤활제
14. währen - 지속되다
15. die Verknappung - 결핍, 부족
16. deponieren - 보관하다, 저장하다
17. sorgfältig - 주의 깊은, 세심한

 

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