Beton

Beton ist ein künstlicher Stein, der aus einem Gemisch eines Bindemittels (Zement), in Sonderfällen auch aus einem Gemisch aus Zement und Kunststoffen, Gesteinskörnung unterschiedlicher Größe (z.B. Kiese oder Splitte) und Wasser sowie u. U. auch Betonzusatzmitteln und –stoffen zusammengesetzt ist und durch Erhärten des Bindemittels entsteht.

Beton wird vereinfacht als Zweikomponentensystem dargestellt, bestehend aus Gesteinskörnungen und Zementstein- bzw. Feinmörtelmatrix. Betone mit anderen Bindemitteln als Zement (z.B. Asphaltbeton, Kunstharzbeton) werden im Zusammenhang mit dem jeweiligen Bindemittel (Bitumen, Kunststoffe) behandelt.

Beton ist der am meisten verwendete Konstruktionswerkstoff und kam in abgewandelter Form bereits in den Palästen der Minoer auf Kreta (1700 v. Chr.) und später bei den Römern (150 v. Chr.) als „Opus Caementitium“ vor. Seine Ausgangsstoffe Kalkstein und Ton zur Zementherstellung sowie die natürlichen Gesteinskörnungen sind in großen Mengen in fast allen Ländern der Erde vorhanden. Seine grenzenlose Gestaltungsfähigkeit, seine Dauerhaftigkeit und die daraus resultierende Wirtschaftlichkeit, machen ihn zu einem unentbehrlichen Baustoff. Ein großer Nachteil ist jedoch das, bezogen auf die Druckfestigkeit, relativ hohe Gewicht, seine geringe Zugfestigkeit, die Tatsache, dass er kriecht und schwindet sowie schlecht zu demontieren ist. Durch den Einsatz spezieller Zusatzmittel und -stoffe lässt sich den negativen Eigenschaften des Betons gezielt gegensteuern, sodass Beton sehr vielseitig, wie zum Beispiel auch bei Betonmöbeln, eingesetzt werden kann.

Nach der Trockenrohdichte unterscheidet man Leichtbeton, Normalbeton und Schwerbeton. Wenn keine Verwechslung mit Leicht- oder Schwerbeton möglich ist, wird er nur als Beton bezeichnet.

–       Leichtbeton      < 2000 kg/m3

–       Normalbeton   2000 kg/m3– 2600 kg/m3

–       Schwerbeton     > 2600 kg/m3

Eine weitere Einteilung der Betone erfolgt nach dem Erhärtungszustand. Dabei bedeutet:

–       Frischbeton – nicht erstarrter Beton, solange er sachgerecht verarbeitet werden kann

–       grüner Beton – nach der Verarbeitung im nicht erhärteten Zustand

–       junger Beton – im teilweise erhärteten Zustand

–       Festbeton – im erhärteten Zustand

 

Zusätzlich können Betone nach

–       der Konsistenz,

–       den Eigenschaften bzw. der Anwendung,

–       der Zusammensetzung,

–       dem Gefüge,

–       der Bewehrung

–       und dem Ort der Herstellung und der Art der Verarbeitung

unterteilt werden.

 

Tabelle 1.1: Festigkeitsklassen für Normal- und Schwerbeton nach DIN EN 1992-1 Tabelle 1.2: Festigkeitsklassen für Leichtbeton nach DIN EN 1992-1
Festigkeitsklasse fck,cyl
N/mm2
fck,cube
N/mm2
Festigkeitsklasse fck,cyl
N/mm2
fck,cube
N/mm2
C8/10 8 10 LC8/9 8 9
C12/15 12 15 LC12/13 12 13
C16/20 16 20 LC16/18 16 18
C20/25 20 25 LC20/22 20 22
C25/30 25 30 LC25/28 25 28
C30/37 30 37 LC30/33 30 33
C35/45 35 45 LC35/38 35 38
C40/50 40 50 LC40/44 40 44
C45/55 45 55 LC45/50 45 50
C50/60 50 60 LC50/55 50 55
C55/67 55 67 LC55/60 55 60
C60/75 60 75 LC60/66 60 66
C70/85 70 85 LC70/771) 70 77
C80/95 80 95 LC80/881) 80 88
C90/1051) 90 105
C100/1151) 100 115
1) Für Beton der Festigkeitsklassen C90/105 und C100/115 bedarf es weiterer auf den Verwendungszweck abgestimmter Nachweise. 1) Für Leichtbeton der Festigkeitsklassen
LC70/77 und LC80/88 bedarf es weiterer auf den Verwendungszweck abgestimmter Nachweise

Die Abkürzung „C“ steht für Normal- und Schwerbeton, „LC“ für Leichtbeton. Die Kurzbezeichnung gibt mit der ersten Zahl die charakteristische Druckfestigkeit gemessen an Zylindern mit einem Durchmesser von 150 mm und einer Höhe von 300 mm an. Der zweite Wert steht für die Druckfestigkeit von Würfeln mit einer Kantenlänge von 150 mm. Der statistische Begriff „charakteristisch“ bezieht sich auf das 5 % – Quantil der Grundgesamtheit. Die angegebenen Druckfestigkeiten beziehen sich auf Betonproben, die 28 Tagen unter Wasser oder im Feuchtraum lagerten.