[Betonpraxis - Holcim] Betonieren bei warmer Witterung

 

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Im Sommerhalbjahr stellt man oft einen Abfall der durchschnittlichen 28-Tage-Betondruckfestigkeit von einigen MPa fest. Man spricht vom so genannten Sommerloch (Abb. 2.8.1)

Es handelt sich dabei um eine aus allen Ländern mit ausgeprägten saisonalen Temperaturunterschieden bekannte Erscheinung. Sie ist vornehmlich auf zwei Ursachen zurückzuführen.

 

 

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Höhere Betontemperatur

 

Die im Allgemeinen höhere Betontemperatur bewirkt eine schnellere Zementhydratation. Diese führt zu einer höheren Frühfestigkeit, weil sich gegenüber niedrigeren Temperaturen rascher Zementhydratkristalle bilden, die allerdings kleiner sind. Kleinere Kristalle können sich weniger intensiv verfilzen als größere. Es stellt sich auch eine höhere Porosität ein. Da der Grad der Kristallverfilzung und die Porosität die Endfestigkeit des Betons erheblich beeinflussen, nimmt diese ab (Abb.2.8.2).

 

 

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Unzulässige Wasserzugabe

 

Bei hohen Temperaturen nimmt das Ansteifen des Betons zu. Auch eine höhere Ausgangskonsistenz bei Transportbeton durch höhere Fließmittel gehalte kann dieses Verhalten nicht ganz kompensieren. Deshalb ist die Versuchung groß, den Beton durch die Zugabe von Wasser besser verarbeitbar zu machen. Doch bereits mit geringen Mengen zusätzlichen Wassers im Beton fällt die Festigkeit zwangsläufig ab; noch mehr aber leidet die Dauerhaftigkeit des Betons.

Um den Betonfestigkeitsabfall bei heißer Witterung in engen Grenzen zu halten, schreibt die DIN 1045-3 eine Frischbetontemperatur von höchstens 30°C vor. Bei Beton, an den besondere Anforderungen gestellt werden, sollte die Frischbetontemperatur auf maximal 25°C begrenzt werden.

Neben dem Verlust an Endfestigkeit (Abb.2.8.2) und Dauerhaftigkeit hat eine höhere Betontemperatur noch weitere unerwünschte Auswirkungen:

• Die schnellere Zementhydratation bewirkt ein rascheres oder sogar vorzeitiges Ansteifen des Betons, wo durch seine Verarbeitung beeinträchtigt wird (Kap. 2.4 «Verarbeitbarkeit und Konsistenz»).

• Die Betonoberfläche trocknet rascher aus. Dies gilt insbesondere bei hoher Windgeschwindigkeit, intensiver Sonneneinstrahlung und niedriger relativer Luftfeuchte. Die Nachbehandlung (Kap. 2.7 «Nach behandlung») soll den Wasserentzug vermeiden, oder es muss für kontinuierliche Wasserzufuhr auf die Betonoberfläche gesorgt werden. Andernfalls bleibt die Zementhydratation unvollständig, wo durch die Endfestigkeit der vorzeitig ausgetrockneten, oberflächlichen Partien, insbesondere aber deren Dauerhaftigkeit, noch zusätzlich reduziert würde. Auch neigen solche Bauteile stark zum Frühschwinden und der damit zusammenhängenden Rissbildung (Kap. 3.2 «Riss bildung») sowie bei Sichtbeton zu hässlichen Unterschieden in den Grautönen.

 

Faustregel 10 Liter mehr Zugabewasser pro m3 Beton verursachen einen 28-Tage-Druckfestigkeitsverlust von rund 3 bis 5 MPa.

 

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Maßnahmen zur Kontrolle der Betontemperatur

Die Temperatur T eines Frischbetons kann mit folgen der Formel näherungsweise abgeschätzt werden: Da die Zementtemperatur durch den Einbau von speziellen Kühlern in den Zementmahlanlagen auf 60°C oder weniger reduziert wird, ist ihr Einfluss auf die Betontemperatur relativ gering.

 

 

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Maßnahmen zum Senken der Betontemperatur

 

• Anbringen einer Wärmeisolation am Kiessilo

• Kühlen des Grobkieses durch Besprengen mit Wasser

• Kühlen des Zugabewassers mit Eis

• Kühlen der Betonmischung mit flüssigem Stickstoff.

Die Zugabewassermenge ist entsprechend zu reduzieren.

 

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Betonieren bei warmer Witterung verlangt gute Planung und Vorbereitung

 

• Verwendung eines Zements mit moderater Wärmeentwicklung, z.B. Hochofenzemente (Holcim-Duo und Holcim-Aqua).

• Die Anlieferung und Verarbeitung des Frischbetons muss so koordiniert werden, dass der Beton zügig eingebaut werden kann.

• Für das Betonieren sind genügend Gerätschaften und Personal einzuplanen, damit das Einbringen, das Verdichten und die Nachbehandlung ohne Verzug erfolgen können.

• Unterlage und Schalung dürfen dem Frischbeton kein Wasser entziehen. Die Schalung ist deshalb vor dem Einbringen des Betons zu benetzen (Abb.2.8.3). Übermäßiges Wässern von Schalung und Untergrund ist zu vermeiden (keine Wasserlachen).

• Sind die für ein erfolgreiches Betonieren bei hoher Temperatur erforderlichen Voraussetzungen aus bestimmten Gründen nicht gegeben, muss auf eine kühlere Tageszeit ausgewichen werden.

• Das Verwenden von Erhärtungs verzögerern kann die Nachteile der rascheren Zementhydratation weitgehend beheben. Sie sind aber wenig wirksam gegen vorzeitiges Ansteifen des Betons, auch erfordert ihr Einsatz eine verlängerte Nachbehandlung. Wenn die Wirkung eines bestimmten Verzögerers auf einen Zement nicht schon von früheren Verwendungen her bekannt ist, muss sie durch Vorversuche abgeklärt werden, um eine zweck entsprechende Verzögererdosierung zu ermöglichen.

 

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Einbringen und Verdichten

 

• Kurze Liegezeit und schnellstmögliche Verarbeitung des Frischbetons sind oberstes Gebot.

• Das Baustellenpersonal ist mit den Besonderheiten und Anforderungen des Betonierens bei hohen Temperaturen vertraut zu machen.

• Sind unvorhergesehene Wartezeiten nicht zu vermeiden, muss der Beton im Fahrzeug und im Umschlaggerät vor direkter Wind- und Sonneneinwirkung geschützt werden. Die Trommel des Fahrmischers kann dazu mit Wasser berieselt werden.

• Die nachträgliche Wasserzugabe auf der Baustelle ist streng zu verbieten, und das Einhalten des Verbots ist zu kontrollieren.

 

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Nachbehandlung – die ersten Stunden nach dem Einbringen sind entscheidend

 

• Frühzeitige und fortgesetzte Nachbehandlung verhindert rasches Austrocknen, mindert die Rissgefahr und steigert zudem Dichtigkeit und Druckfestigkeit.

• Die Nachbehandlung muss unmittelbar nach dem Einbringen des Betons beginnen (Abb.2.8.4 und 2.8.5).

• Die Nachbehandlung muss sich über mehrere Tage erstrecken. Detaillierte Angaben über ihre Dauer sind der DIN 1045-3 entnehmen. Sie ist u.a. abhängig von der Festigkeitsentwicklung des Betons.

• Über Nachbehandlungsverfahren, Nachbehandlungs- und Abdeckmittel orientiert das Kapitel 2.7 «Nachbehandlung»

 

 

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- neue Wörter -

 

1. das Sommerloch - 여름철의 불황기
2. verfilzen - 펠트로 만들다, 엉클어지다
3. erheblich - 중요한, 두드러진 현저한
4. unzulässig - 허용되지 않는, 금지된
5. kompensieren - 조정하다, 메우다
6. zwangsläufig - 강제적인, 필연적인
7. vorschreiben - 지시하다, 규정하다
8. unerwünschte - 달갑지 않은, 원하지 않는
9. die Wasserzufuhr - 급수, 물의 공급
10. hässlich - 추한, 불쾌한, 지저분한, 싫은
11. näherungsweise - 대략
12. die Besprengung - 뿌리기, 물뿌리기
13. moderat - 온건한, 신중한
14. zügig - 지체 없는, 신속한, 좋은
15. der  Verzug - 지체, 지연, 연기
16. entziehen - 빼앗다
17. ausweichen + auf - ~을 선택하다
18. oberst - 최고의, 최상의, 탁월한
19. das Gebot - 명령, 지시
20. unvorhergesehen - 뜻하지 않은, 의외의