Betonieren bei kaltem Wetter.

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Betonieren bei kaltem Wetter.
Kaltwetter_1   10.4.2008    16:51 Uhr     Seite 8

        Betonieren bei kaltem Wetter.

        Holcim (Süddeutschland) GmbH
        D-72359 Dotternhausen
        Telefon +49 (0) 7427 79-300
        Telefax +49 (0) 7427 79-248
        info-sueddeutschland@holcim.com
        www.holcim.de/sued
Betonieren bei kaltem Wetter.
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     Einleitung
     Der frische und junge Beton rea-     Zu beachten ist:
     giert empfindlich auf tiefe Tem-     ■ Gefrierbeständige Betone er-
     peraturen und nimmt bei Frost        härten nach einmaligem Durch-
     Schaden. Die Gründe dafür sind:      frieren zwar normal weiter; mehr-
     ■ Die Festigkeitsentwicklung wird    faches Durchfrieren überstehen
     verlangsamt, je tiefer die Umge-     aber auch solche Betone nicht.
     bungstemperatur liegt. Unter dem     ■ Luftporenbildner tragen nichts
     Gefrierpunkt kommt sie sogar         zur Gefrierbeständigkeit bei.
     zum Stillstand.                      ■ Die Zugabe von Beschleuni-
     ■ Das Gefrieren des Wassers im       gern führt wohl zu einem schnel-
     Beton schädigt dessen Gefüge.        leren Erhärten; dies ist aber nur
                                          schwer kontrollierbar.
     Gefrierbeständigkeit
     Beton kann als gefrierbeständig      Wenn bei kalter Witterung beto-
     gelten, wenn:                        niert werden muss, empfiehlt sich
     ■ sein Zementgehalt > 270 kg/m3      ein Vorgehen nach den folgenden
     liegt                                drei Phasen.
     ■ sein w/z-Wert < 0,60 ist
     ■ er vor starkem Feuchtezutritt
     geschützt ist
     ■ er eine schnelle Festigkeitsent-
     wicklung aufweist
     ■ seine Temperatur während min-
     destens 3 Tagen > 10 °C liegt.
Betonieren bei kaltem Wetter.
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Phase 1

     Planen und Vorbereiten
     Bei kaltem Wetter kann betoniert werden, wenn folgende Vorkehrungen
     getroffen werden:

     ✔ Anheben des Zementgehalts
     ❏                                      ✔ Anheben der Frischbetontem-
                                            ❏
       und/oder Verwenden von Ze-             peratur durch gezieltes Erwär-
       menten höherer Wärmeent-               men des Zugabewassers und/
       wicklung (z.B. Riteno 5) bei sonst     oder der Gesteinskörnung.
       gleichen Ausgangsstoffen.
                                            ✔ Bauteil oder ganzes Gebäude
                                            ❏
     ✔ Herabsetzen des w/z-Werts mit
     ❏                                        vor Wärmeverlust und Luftzug
       einem Fließmittel (FM).                schützen.

     ✔ Verlängern der Ausschalfristen
     ❏                                      ✔ Junger Beton ist vor Frost zu
                                            ❏
       und der Nachbehandlungs-               schützen. Die Gefrierbestän-
       dauer.                                 digkeit des jungen Betons ist
                                              dann erreicht, wenn er eine
     ✔ Verwenden von Materialien
     ❏                                        Druckfestigkeit von mindes-
       mit erhöhten thermischen Iso-          tens 5 N/mm2 aufweist.
       lationseigenschaften für die
       Schalung (z.B. Holz) und für die
       Nachbehandlung (z.B. Thermo-
       matten).
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Phase 2

     Einbringen und Verdichten
     ✔ Nicht auf gefrorenen Baugrund
     ❏                                   ✔
                                         ❏ Nach Möglichkeit für den
       oder an gefrorene Bauteile be-      Betoneinbau keine Förderbän-
       tonieren.                           der verwenden.

     ✔ Schalungsflächen und Beweh-
     ❏                                   ✔
                                         ❏ Beim Einbringen und während
       rungen frei von Eis und Schnee      der Verarbeitung darf ohne
       halten, jedoch nie mit Wasser,      besondere Maßnahmen der
       sondern durch Wärmebehand-          Frischbeton nicht kälter als
       lung.                               + 5 °C sein. Bei Betonober-
                                           flächen mit erhöhten Anforde-
     ✔ Der vorgewärmte Beton muss
     ❏                                     rungen wird empfohlen, die
       zügig in die von Schnee und Eis     Frischbetontemperatur auf
       befreite Schalung eingebaut         + 10 °C zu erhöhen. Das An-
       und sofort verdichtet werden.       machwasser und die Gesteins-
                                           körnung sind gegebenenfalls
     ✔ Den jungen Beton möglichst
     ❏                                     vorzuwärmen.
       vor Wärmeentzug schützen.
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Phase 3

     Nachbehandlung
     ✔ Die Nachbehandlung hat un-
     ❏                                     Feuchtigkeitsverlust ge-
       mittelbar nach Ende des Beton-      schützt werden, weil bei
       einbaus oder der Oberflächen-       kaltem und/oder trocke-
       bearbeitung zu erfolgen.            nem Wetter der Feuchtig-
                                           keitsgehalt der Luft sehr
     ✔ Bei kalten Temperaturen muss
     ❏                                     gering ist.
       der Beton unmittelbar nach
       dem Einbringen vor Wärme-        ✔ Art und Dauer der Nach-
                                        ❏
       entzug geschützt werden. Da-       behandlung hängen ab von
       zu eignet sich das Abdecken        den Witterungsbedingun-
       mit Thermomatten.                  gen und der Betonfestig-
                                          keitsentwicklung, dem Ver-
     ✔ Kann die Thermomatte nicht
     ❏                                    hältnis fcm2/fcm28.
       direkt auf die Betonoberfläche     Bei massigen Bauteilen ist
       gelegt werden, ist der Beton       die DAfStb-Richtlinie »Mas-
       vor Zugluft zu schützen (Ein-      sige Bauteile aus Beton«
       hausung).                          zu beachten.

     ✔ Während der Erhärtungszeit
     ❏                                  ✔ Bauteil oder ganzes Gebäu-
                                        ❏
       muss der Beton nicht nur           de während einiger Stun-
       vor Wärme-, sondern auch vor       den oder Tage thermisch
                                          nachbehandeln durch Hei-
                                          zen und Einhausen, bis die
                                          Gefrierbeständigkeit er-
                                          reicht ist.
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                                                                                  04.08.2,5 O
     Betontemperatur

                                                                                  Verkaufspreis € 4,–
     Frischbetontemperatur
     Die gewünschte Frischbetontemperatur lässt sich durch Erwärmen der
     Ausgangsstoffe erreichen. Vereinfachte Formel für die Berechnung der
     Frischbetontemperatur:

      Tb = 0,7 x Tg + 0,2 x Tw + 0,1 x Tz

     Tb   = Betontemperatur                      in °C
     Tg   = Temperatur der Gesteinskörnung       in °C
     Tw   = Wassertemperatur                     in °C
     Tz   = Zementtemperatur                     in °C

     Beispiel:
     Temperatur der Gesteinskörnung Tg = 8 °C
     Wassertemperatur               Tw = 10 °C
     Zementtemperatur               Tz = 50 °C

      Tb = 0,7 x 8 + 0,2 x 10 + 0,1 x 50 = 12,6 °C = Betontemperatur

      Lufttemperatur      Mindesttemperatur des Frischbetons beim Einbau
                          + 5 °C im allgemeinen Fall
      + 5 °C bis – 3 °C
                          + 10 °C bei < 240 kg/m3 Zement oder bei NW-Zementen
           < – 3 °C       + 10 °C sollte mindestens 3 Tage lang gehalten werden
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     Betontemperatur
                                     45
                                     40
             Druckfestigkeit [MPa]

                                     35
                                     30
                                     25
                                     20
                                                                          T = + 20 °C                T = + 5 °C
                                     15
                                     10
                                      5
                                      0
                                              8          12           16           24           48                72
                                                              Zeit nach Herstellung [Stunden]

     Frühfestigkeitsentwicklung bei unterschiedlichen Zementen (CEM
     32,5 R: untere Begrenzung, CEM 52,5 R: obere Begrenzung) und ver-
     schieden hohen Außentemperaturen (+5 und +20 °C)

                                     30
      Frischbetontemperatur [°C]

                                     25
                                                                Umgebungstemperatur: 0 °C
                                     20

                                     15

                                     10
                                                          Tkrit = 5 °C
                                     5

                                     0
                                          0          1                2             3           4                  5
                                                               Zeit nach Einbringen [Stunden]

     Ungeschützter Frischbeton kühlt nach dem Einbau rasch aus. Der
     Temperaturverlust beträgt rund 3 °C pro Stunde
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     Nachbehandlungsdauer

      Expositions-            Erforderliche        Mindestdauer
      klasse                  Festigkeit im       der Nachbehandlung
                              oberflächennahen
                              Bereich
      X0, XC1                           –         0,5 Tage (mindestens 12 Stunden)
      Alle Klassen,
                                   0,5 · fck      Werte der Tabelle unten
      außer X0, XC1, XM
      XM                           0,7 · fck      Werte der Tabelle unten verdoppeln

                                Festigkeitsentwicklung des Betons: r = fcm2/fcm28 1)
           Oberflächen-         r ≥ 0,50       r ≥ 0,30      r ≥ 0,15       r < 0,15
      temperatur T [°C] 2)       schnell       mittel       langsam      sehr langsam
                ≥ 25                1             2             2              3
             25 > T ≥ 15            1             2             4              5
             15 > T ≥ 10            2             4             7             10
             10 > T ≥ 5             3             6             10            15

     1)
          fcm2 bzw. fcm28 bezeichnen die Mittelwerte der Druckfestigkeit nach 2 bzw.
          28 Tagen.
     2)
          Anstelle der Oberflächentemperatur des Betons darf die Lufttemperatur
          angesetzt werden.
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