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Betontechnische Daten

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Betontechnische Daten > Beton nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2 > Anforderungen an Beton

Anforderungen an Beton
 
Anforderungen an die Ausgangsstoffe



Die Ausgangsstoffe dürfen keine schädlichen Bestandteile in solchen Mengen enthalten, dass diese die Dauerhaftigkeit des Betons nachteilig beeinflussen oder eine Korrosion der Bewehrung verursachen. Sie müssen für die festgelegte Verwendung im Beton geeignet sein.



Zement

nach DIN EN 197-1, DIN EN 197-4, DIN 1164-10, DIN 1164-11, DIN 1164-12 und DIN EN 14216

nach festgelegtem Anwendungsbereich in Abhängigkeit von den Expositionsklassen

Gesteinskörnungen

Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620

Folgende leichte Gesteinskörnungen nach DIN EN 13055-1: Lava (Lavaschlacke), Naturbims, Tuff, Blähton, Blähschiefer, Blähglas, Blähglimmer (Vermikulit), Blähperlit, gesinterte Steinkohlenflugasche-Pellets, Ziegelsplitt aus ungebrauchten Ziegeln und Kesselsand (Blähglas, Blähglimmer, Blähperlit und Kesselsand nicht in Spannbeton)

Rezyklierte Gesteinskörnungen nach DIN 4226-100, jedoch nur Gesteinskörnungstypen 1 und 2 (DAfStb-Richtlinie beachten)

Auswahl der Art und Eigenschaften der Gesteinskörnung entsprechend der Verwendung (z. B. Frostwiderstand, Widerstand gegen Abrieb)

Auswahl der Korngröße der Gesteinskörnungen entsprechend der Betondeckung und der geringsten Querschnittsmaße

Kornzusammensetzung der Gesteinskörnungen gekennzeichnet durch Sieblinien

Natürlich zusammengesetzte (nicht aufbereitete) Gesteinskörnung nach DIN EN 12620 darf nur für Beton der Festigkeitsklasse ≤ C12/15 verwendet werden.

Wiedergewonnene Gesteinskörnung aus Frischbeton oder Restwasser darf verwendet werden, wenn diese die Anforderungen nach DIN EN 12620 erfüllen.

Für die Beurteilung und Verwendung von Gesteinskörnungen, die schädliche Mengen an alkalilöslicher Kieselsäure enthalten oder bei denen diese nicht sicher auszuschließen sind, ist die Alkali-Richtlinie des DAfStb anzuwenden. Ist für die Gesteinskörnung keine Alkaliempfindlichkeitsklasse angegeben, ist die Klasse E III anzunehmen.

Zusatzmittel

nach DIN EN 934-2 und DIN EN 934-1

Zusatzstoffe

Typ I:   Gesteinsmehl nach DIN EN 12620

            Pigmente nach DIN EN 12878

Typ II: Flugasche nach DIN EN 450-1

           Silikastaub nach DIN EN 13263-1

           Trass nach DIN 51034

Fasern

Stahlfasern nach DIN EN 14889-1

Polymerfasern nach DIN EN 14889-2 mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung

Zugabewasser

nach DIN EN 1008

Restwasser nach DIN EN 1008, jedoch nicht für hochfesten und LP-Beton





Anforderungen an Beton in Abhängigkeit von den Expositionsklassen und der Feuchtigkeitsklasse


In Abhängigkeit von den Expositionsklassen legt DIN EN 206-1/DIN 1045-2 Anforderungen an die Betonzusammensetzung fest. Grundlage ist die Annahme einer beabsichtigten Nutzungsdauer von mindestens 50 Jahren unter üblichen Instandhaltungsbedingungen.

Diese Anforderungen umfassen folgende Kriterien:



zulässige Arten und Klassen von Ausgangsstoffen

höchstzulässiger Wasserzementwert

Mindestzementgehalt

Mindestdruckfestigkeitsklasse des Betons

Mindestluftgehalt des Betons (falls erforderlich)



Bei Übereinstimmung des Betons mit den Anforderungen gilt als nachgewiesen, dass die Dauerhaftigkeit für die beabsichtigte Verwendung unter den maßgebenden Umgebungsbedingungen erreicht wird. Dabei wird vorausgesetzt, dass:



der Beton ordnungsgemäß nach DIN 1045-3 eingebracht, verdichtet und nachbehandelt wird,

die Mindestbetondeckung der Bewehrung eingehalten wird,

die geeigneten Expositionsklassen und Feuchtigkeitsklasse ausgewählt wurden und

eine angemessene Instandhaltung durchgeführt wird.



Die folgenden sechs Tabellen enthalten die Anforderungen an die Betonzusammensetzung und Eigenschaften von Beton in Abhängigkeit von den Expositionsklassen. Die Anforderungen an Beton mit der Feuchtigkeitsklasse W (Betonkorrosion infolge Alkali-Kieselsäure-Reaktion) sind im Kapitel "Gesteinskörnungen mit alkalireaktiver Kieselsäure und vorbeugende Maßnahmen" beschrieben. Bei Feuchtigkeitsklasse WO sind keine vorbeugenden Maßnahmen erforderlich.



Grenzwerte für Zusammensetzung und Eigenschaften von Beton zur Vermeidung von Bewehrungskorrosion durch Karbonatisierung

 Expositionsklassen kein Korrosions-

oder

Angriffsrisiko		 Bewehrungskorrosion ausgelöst
durch Karbonatisierung
X01) XC1 XC2XC3XC4
 max. w/z - 0,75 0,65 0,60
 Mindestdruckfestigkeitsklasse2) C8/10 C16/20 C20/25 C25/30
 Mindestzementgehalt3) [kg/m3] - 240 260 280
 Mindestzementgehalt bei Anrechnung

 von Zusatzstoffen3) [kg/m3]		 - 240 240 270




Fußnoten







Grenzwerte für Zusammensetzung und Eigenschaften von Beton zur Vermeidung von Bewehrungskorrosion durch Chloride (kein Meerwasser)

ExpositionsklassenBewehrungskorrosion durch Chloride

(außer Meerwasser)
XD1XD2XD3
 max. w/z0,550,500,45
 Mindestdruckfestigkeitsklasse2)C30/374)C35/454) 5)C35/454)
 Mindestzementgehalt3) [kg/m3]300 320 320
 Mindestzementgehalt bei Anrechnung

 von Zusatzstoffen3) [kg/m3]		 270270270




Fußnoten







Grenzwerte für Zusammensetzung und Eigenschaften von Beton zur Vermeidung von Bewehrungskorrosion durch Chloride aus Meerwasser

Expositionsklassen Bewehrungskorrosion durch Chloride aus Meerwasser
XS1 XS2XS3
 max. w/z0,55 0,50 0,45
 Mindestdruckfestigkeitsklasse2) C30/374) C35/454) 5) C35/454)
 Mindestzementgehalt3) [kg/m3] 300 320 320
 Mindestzementgehalt bei Anrechnung

 von Zusatzstoffen3) [kg/m3]		 270270270




Fußnoten







Grenzwerte für Zusammensetzung und Eigenschaften von Beton zur Vermeidung von Betonkorrosion durch Frost- und Frost-Tausalzangriff

Expositionsklassen Betonkorrosion durch Frostangriff

mit und ohne Taumittel
XF1 XF2 XF3 XF4
 max. w/z 0,60 0,556) 0,506) 0,55 0,50 0,506)
 Mindestdruckfestigkeitsklasse2) C25/30C25/30 C35/455) C25/30C35/455) C30/37
 Mindestzementgehalt3) [kg/m3] 280300320300320320
 Mindestzementgehalt bei

 Anrechnung von Zusatzstoffen3)
 [kg/m3]		270 2706) 2706) 270270 2706)
 Mindestluftgehalt [%]- 7) - 7) - 7) 8)
 andere Anforderungen Gesteinskörnungen für die Expositionsklassen XF1 bis XF4 (siehe Einstufung nach DIN EN 12620)
F4 MS25 F2 MS18




Fußnoten







Grenzwerte für Zusammensetzung und Eigenschaften von Beton zur Vermeidung von Betonkorrosion durch chemischen Angriff

ExpositionsklassenBetonkorrosion durch chemischen Angriff
XA1XA212)XA312) 13)
 max. w/z 0,60 0,50 0,45
 Mindestdruckfestigkeitsklasse2) C25/30 C35/454) 5) C35/454)
 Mindestzementgehalt3) [kg/m3] 280320320
 Mindestzementgehalt bei Anrechnung
 von Zusatzstoffen3) [kg/m3]		 270270270




Fußnoten







Grenzwerte für Zusammensetzung und Eigenschaften von Beton zur Vermeidung von Betonkorrosion durch Verschleißbeanspruchung

ExpositionsklassenBetonkorrosion durch

Verschleißbeanspruchung9)
XM1XM2XM3
 max. w/z0,550,550,450,45
 Mindestdruckfestigkeitsklasse2) C30/374) C30/374) C35/454) C35/454)
 Mindestzementgehalt3) [kg/m3] 30010) 30010) 32010) 32010)
 Mindestzementgehalt bei Anrechnung
 von Zusatzstoffen3) [kg/m3]		 270270270270
 andere Anforderungen- Oberflächen- behandlung11) - Hartstoffe nach

DIN 110014)




1) Nur für Beton ohne Bewehrung oder eingebettetes Metall.
2) Gilt nicht für Leichtbeton.
3)  Bei einem Größtkorn der Gesteinskörnung von 63 mm darf der Zementgehalt um 30 kg/m3 reduziert werden.
4) Bei Verwendung von Luftporenbeton eine Festigkeitsklasse niedriger.
5)  Bei langsam und sehr langsam erhärtenden Betonen (r<0,30) eine Festigkeitsklasse niedriger. Die Druckfestigkeit zur Einteilung in die geforderte Druckfestigkeitsklasse ist an Probekörpern im Alter von 28 Tagen zu bestimmen.
6)  Die Anrechnung auf den Mindestzementgehalt und den Wasserzementwert ist nur bei Verwendung von Flugasche zulässig. Weitere Zusatzstoffe des Typs II dürfen zugesetzt, aber nicht auf den Zementgehalt oder den w/z-Wert angerechnet werden. Bei gleichzeitiger Zugabe von Flugasche und Silikastaub ist eine Anrechnung auch für die Flugasche ausgeschlossen.
7)  Der mittlere Luftgehalt im Frischbeton unmittelbar vor dem Einbau muss bei einem Größtkorn der Gesteinskörnung von 8 mm ≥ 5,5 Vol.-%, 16 mm ≥ 4,5 Vol.-%, 32 mm ≥ 4,0 Vol.-% und 63 mm ≥ 3,5 Vol.-% betragen. Einzelwerte dürfen diese Anforderungen um höchstens 0,5 Vol.-% unterschreiten.

Für Fließbeton (Konsistenzklasse ≥ F4) ist der Mindestluftgehalt um 1 Vol.-% zu erhöhen. Als oberer Grenzwert des Luftgehaltes gilt der festgelegte Mindestluftgehalt plus 4 Vol.-% absolut.
8) Erdfeuchter Beton mit w/z ≤ 0,40 darf ohne Luftporen hergestellt werden.
9)  Es dürfen nur Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620 eingesetzt werden. Anmerkung: Die Körner aller Gesteinskörnungen sollten mäßig raue Oberfläche und gedrungene Gestalt haben. Das Gesteinskorngemisch soll möglichst grobkörnig sein.
10) Höchstzementgehalt 360 kg/m3, jedoch nicht bei hochfestem Beton.
11) Z. B. Vakuumieren und Flügelglätten des Betons.
12)  Bei chemischem Angriff durch Sulfat (ausgenommen bei Meerwasser) muss oberhalb der Expositionsklasse XA1 Zement mit hohem Sulfatwiderstand (HS-Zement) verwendet werden. Siehe auch Verwendung von Flugasche.
13)  Schutzmaßnahmen wie z. B. Schutzschichten oder dauerhafte Bekleidungen sind für den Beton erforderlich bei:

chemischem Angriff der Expositionsklasse XA3 oder stärker

hoher Fließgeschwindigkeit von Wasser und Mitwirkung von Chemikalien (siehe Tabelle Chemischer Angriff)

Greifen andere Chemikalien als nach der genannten Tabelle an oder ist der Untergrund verunreinigt, sind die Auswirkungen des chemischen Angriffs zu klären und Schutzmaßnahmen individuell festzulegen.
14) Z. B. Hartstoffeinstreuung.








Anwendungsbereiche für Normzemente zur Herstellung von Beton



Den folgenden Tabellen (F.3.1 bis F.3.4 der DIN 1045-2) kann entnommen werden, für welche Expositionsklassen die einzelnen Normzemente verwendet werden dürfen. Für ausgewählte CEM-II-M-Zemente sowie CEM-IV- und CEM-V-Zemente gelten die Festlegungen der Tabellen F.3.2 und F.3.3. Für VLH-Zemente gilt Tabelle F.3.4. Für alle dort nicht aufgeführten Zemente gilt Tabelle F.3.1.



F.3.1 (DIN 1045-2): Anwendungsbereiche für Zemente nach DIN EN 197-1, DIN EN 197-4, DIN 1164-10, DIN 1164-12 und FE-Zemente sowie CEM I-SE und CEM II-SE nach DIN 1164-11 zur Herstellung von Beton nach DIN 1045-2



F.3.2 (DIN 1045-2): Anwendungsbereiche für CEM-II-M-Zemente mit drei Hauptbestandteilen nach DIN EN 197-1, DIN 1164-10, DIN 1164-12 und FE-Zemente sowie CEM II-SE nach DIN 1164-11 zur Herstellung von Beton nach DIN 1045-2



F.3.3 (DIN 1045-2): Anwendungsbereiche für Zemente CEM IV und CEM V mit zwei bzw. drei Hauptbestandteilen nach DIN EN 197-1, DIN 1164-10, DIN 1164-12 und FE-Zemente nach DIN 1164-11 zur Herstellung von Beton nach DIN 1045-2



F.3.4 (DIN 1045-2): Anwendungsbereiche für Zemente nach DIN EN 14216 zur Herstellung von Beton nach DIN 1045-2



Anforderungen an den Mehlkorngehalt



Der Mehlkorngehalt setzt sich zusammen aus:

Zement

Kornanteil der Gesteinskörnung < 0,125 mm

Betonzusatzstoff



Höchstzulässiger Mehlkorngehalt für Beton bis C50/60 und LC50/55 in Abhängigkeit von den Expositionsklassen

Zementgehalt1)
 [kg/m3]		Höchstzulässiger Mehlkorngehalt [kg/m3]
Expositionsklassen
XF, XMX0, XC, XD, XS, XA
Größtkorn der Gesteinskörnung
8 mm≥ 16 mm≥ 8 mm
 ≤ 300450 4002) 550
 ≥ 3505004502)550




1) Zwischenwerte sind linear zu interpolieren
2) Die Werte dürfen insgesamt um max. 50 kg/m3 erhöht werden, wenn:
der Zementgehalt 350 kg/m3 übersteigt, um den über 350 kg/m3 hinausgehenden Zementgehalt,
ein puzzolanischer Betonzusatzstoff des Typs II verwendet wird, um dessen Gehalt.








Höchstzulässiger Mehlkorngehalt für Beton ab Betonfestigkeitsklasse C55/67 und LC55/60 bei allen Expositionsklassen



Zementgehalt1)
 [kg/m3]		 Höchstzulässiger Mehlkorngehalt [kg/m3]
Expositionsklassen X0, XC, XD, XS, XA, XF, XM
Größtkorn der Gesteinskörnung
8 mm≥ 16 mm
≤ 4005505002)
   450 6005502)
≥ 5006506002)




1) Zwischenwerte sind linear zu interpolieren
2) Die Werte dürfen insgesamt um max. 50 kg/m3 erhöht werden, wenn:
ein puzzolanischer Betonzusatzstoff des Typs II verwendet wird, um dessen Gehalt.








Anforderungen an den Luftgehalt bei Frost- und Frost-Tausalzangriff



Um eine hohe Widerstandsfähigkeit des Betons gegenüber Frost- und Tausalzangriff zu erreichen, können im Beton künstliche Luftporen erzeugt werden. Dies gelingt durch Zugabe von Luftporenbildnern.

Die Notwendigkeit einer Zugabe von LP-Bildnern in den Beton ist in Abhängigkeit von den Expositionsklassen geregelt. Die erforderlichen mittleren Mindestluftgehalte in Abhängigkeit vom Größtkorn der Gesteinskörnung enthält die folgende Tabelle.



Mittlerer Mindestluftgehalt im Frischbeton vor dem Einbau

 Größtkorn der
 Gesteinskörnung

 [mm]		 Mittlerer Mindestluftgehalt1) 2)

in Abhängigkeit der Konsistenzklasse [Vol.-%]
C0, C1, C2
F1, F2, F3 		≥ F43)
 85,56,5
 164,55,5
 324,05,0
 633,54,5




1) Einzelwerte dürfen diese Anforderungen um höchstens 0,5 Vol.-% unterschreiten.
2) Als oberer Grenzwert des Luftgehaltes gilt der festgelegte mittlere Mindestluftgehalt plus 4 Vol.-% absolut.
3) Für Fließbeton (Konsistenzklasse ≥ F4) ist das "Merkblatt für die Herstellung und Verarbeitung von Luftporenbeton" der FGSV zu beachten.








Anforderungen an den Chloridgehalt



Höchstzulässiger Chloridgehalt von Beton

BetonverwendungKlasse des ChloridgehaltsHöchstzulässiger
Chloridgehalt bezogen auf den Zement1) [M.-%]
unbewehrter Beton (mit Ausnahme von korrosionsbeständigen Anschlagvorrichtungen)CI 1,01,0
StahlbetonCI 0,400,40
SpannbetonCI 0,200,20




1) Werden Zusatzstoffe des Typs II verwendet und für den Zementgehalt berücksichtigt, wird der Chloridgehalt als der Chloridionengehalt bezogen auf den Zement und die Gesamtmasse der berücksichtigten Zusatzstoffe ausgedrückt.








Die genannten Anforderungen an den Chloridgehalt gelten als erfüllt, wenn der Chloridgehalt jedes Ausgangsstoffes (außer Gesteinskörnungen und Zementart CEM III) den Anforderungen der niedrigsten Einstufung des für den Ausgangsstoff gültigen Regelwerks genügt. Für den Chloridgehalt von Gesteinskörnungen gelten folgende oberen Grenzwerte:

0,15 M.-% für unbewehrten Beton

0,04 M.-% für Stahlbeton

0,02 M.-% für Spannbeton

Für den Chloridgehalt der Zementart CEM III gilt als oberer Grenzwert:

0,10 M.-% für alle Betone



Anforderungen bei Lieferung des Betons



Frischbetontemperatur

Die Frischbetontemperatur darf zum Zeitpunkt der Lieferung nicht unter 5 °C liegen. Wenn eine Anforderung für eine andere Mindest- oder Höchsttemperatur für Frischbeton erforderlich ist, müssen diese mit zulässigen Abweichungen festgelegt werden. Jede Anforderung bezüglich Kühlens oder Erwärmens des Betons muss vor der Lieferung zwischen Hersteller und Verwender vereinbart werden. Zusätzlich gibt es Anforderungen an die Betontemperatur beim Einbau.



Nachträgliche Wasserzugabe

Eine nachträgliche Wasserzugabe ist nicht erlaubt, es sei denn, sie ist planmäßig vorgesehen. In diesem Fall gelten folgende Bedingungen:

Gesamtwassermenge und nachträglich nach Erstprüfung noch zugebbare Wassermenge müssen auf dem Lieferschein vermerkt werden.

Der Fahrmischer muss mit einer geeigneten Dosiereinrichtung ausgestattet sein.

Die Probenentnahme zur Produktionskontrolle muss nach der letzten Wasserzugabe erfolgen.



Fließmittelzugabe

Durch eine Fließmittelzugabe in den Fahrmischer kann die vereinbarte Einbaukonsistenz eingestellt werden. Die Verwendung von Fließmittel ist nur möglich, wenn diese beim Betonentwurf vorgesehen wurde.

Die Menge des jeweils in den Fahrmischer zugegebenen Fließmittels muss auf dem Lieferschein vermerkt werden.

Für Fließbeton sind zusätzlich bei Zugabe von Fließmittel auf der Baustelle handschriftlich auf dem Lieferschein einzutragen:

Zugabezeitpunkt

Betonrestmenge in der Mischertrommel vor Zugabe (geschätzt)



Anforderungen an Betone mit besonderen Eigenschaften



Anforderungen an Betone mit besonderen Eigenschaften

Betoneigenschaften Anforderungen
Beton mit hohem
Wassereindringwiderstand		 siehe Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton
Unterwasserbeton für
tragende Bauteile		 w/z ≤ 0,601)

Mindestzementgehalt: 350 kg/m3 (bei Dmax 32 mm )

k-Wert-Ansatz für die Anrechnung von Flugasche: (in Abhängig-

   keit von Expositionsklassen)

z + f ≥ 350 kg/m3

w/zeq = w/(z + 0,7 · f) ≤ 0,601)

Grenzwerte des Mehlkorngehaltes dürfen überschritten werden

Konsistenz: ≥ F3 (ungeschockt), damit der Beton beim

   Einbringen als zusammenhängende Masse fließt
Beton beim Umgang mit
wassergefährdenden Stoffen		 siehe hier
Beton für hohe Gebrauchs-
temperaturen bis 250 °C		 Eignung der Gesteinskörnungen für diese Beanspruchung

Verwendung von Gesteinskörnungen mit niedriger Wärme-

   dehnzahl αt, z. B. Kalkstein, Hochofenschlacke, Basalt, Diabas,

   Blähton

Nachbehandlung: mind. 7 d feucht halten, danach langsame und

   möglichst tiefe (nicht nur an der Oberfläche) Austrocknung vor

   Inbetriebnahme

weitere Informationen siehe Heft 337, DAfStb
Hochfester Beton siehe hier
Frühhochfester Beton Beton mit hohen Frühfestigkeiten (nach ca. 12 - 18 Stunden)

Abhebefestigkeiten in Fertigteilwerken: ≥ 12 bis 15 N/mm2

Zement der Festigkeitsklasse 42,5 R bis 52,5 R nach

   DIN EN 197-1, DIN 1164-10, DIN 1164-12 oder FE-Zemente

   nach DIN 1164-11

niedriger w/z-Wert (w/z ≤ 0,45 )

Einsatz hochwirksamer Fließmittel (ohne verzögernde Wirkung)

Wärmebehandlung des Betons in der Schalung bzw. in Härte-

   kammern erhöht Frühfestigkeiten zusätzlich, jedoch i. d. R.

   geringere Nacherhärtung und geringere Endfestigkeiten
Zementmörtel für Fugen
nach DIN EN 206-1 /
DIN 1045-2 (bei Fertigteilen
und Zwischenbauteilen bis
C50/60)		 Zement der Festigkeitsklasse 32,5 R oder höher nach

   DIN EN 197-1, DIN 1164-10, DIN 1164-12 und FE-Zemente nach

   DIN 1164-11, soweit für die jeweilige Expositionsklasse zulässig

Mindestzementgehalt: 400 kg/m3

Gesteinskörnung gemischtkörnig, sauber, bis 4 mm nach

   DIN EN 12620 oder DIN EN 13055-1




1)Falls Grenzwerte aus den Expositionsklassen niedriger sind, werden diese maßgebend.












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