Arten des Betons

Arten des Betons – Beton ist nicht gleich Beton

Die Römer hatten es einfach. Sie haben für den Bau ihrer monumentalen Bauwerke nicht zwischen unzählig vielen Arten des Betons wählen müssen, es gab nur das Opus caementitium. Heute existiert ein breites Spektrum an Betonarten, je nachdem wozu Beton verwendet werden soll.

Alle Betone werden heutzutage entsprechend folgender Kriterien unterschieden:

  1. Betonarten nach Herstellung und Transport
  2. Betonarten nach Einbaubedingungen und –verfahren
  3. Betonarten nach Eigenschaften und Beschaffenheit

Dabei gehört ein Beton nicht zwangsläufig nur einer Art an. Ein und dasselbe Produkt wird meist mehreren Kategorien zugeordnet. Die verwendeten Bezeichnungen ein paar gebräuchlicher Betone möchte ich hier aufführen [Quelle: Wikipedia]

 

Faser- und Textilbeton

Beim Faserbeton werden dem Beton zur Verbesserung der Zugfestigkeit, und damit des Bruch- und Rissverhaltens, Fasern zugegeben. Diese Fasern sind gleichmäßig verteilt im Zementstein eingebettet und wirken als Bewehrung. Durch die Verwendung eines Faserbetons werden auftretende Risse in viele sehr schmale und damit normalerweise unschädliche Risse verteilt.
Es können kurze oder lange, in Richtung der Zugbeanspruchung eingelegte, Fasern verwendet werden. Lange Fasern werden meist in Form von Glasfasertextilmatten eingesetzt. Man spricht dann von textilbewehrtem Beton oder auch Textilbeton.
Für die Fasern können verschiedene Materialien verwendet werden:

  • Glasfasern – Normales Glas wird vom alkalischen Milieu des Betons angegriffen. Deshalb müssen alkalibeständige Glasfasern verwendet werden (z. B.: AR-Glasfaser).
  • Stahlfasern – Es werden Stahlfasern verschiedenster Art verwendet. Nicht rostend, Baustahl, aufgebogen, nicht aufgebogen, …
  • Kunststofffasern – Hier werden insbesondere Kevlarfasern verwendet.
  • Kohlenstofffasern – Kohlenstofffasern besitzen den höchsten E-Modul der hier angeführten Fasern, sie dehnen sich also unter Belastung am wenigsten.

 

Hochfester und ultrahochfester Beton (UHFB)

Hochfeste Betone werden mit Hilfe von Zementen mit hoher Druckfestigkeit, Hochleistungsverflüssigern und mit extrem feinen Zusatzstoffen (Silika-Stäube, Flugaschen) hergestellt. Ultrahochfester Beton (UHFB), international als Ultra High Performance Concrete (UHPC) bezeichnet, stellt das Ergebnis der weitergeführten Forschungstätigkeit auf Grundlage des hochfesten Betons dar. Aufgrund seines vorzugsweise geringen Größtkorndurchmessers und der hohen Reaktivität seiner festen Bestandteile umreißt die auf frühe dänische (Bache) und auf französische Forschungen in den achtziger Jahren zurückreichende Parallelbezeichnung „Reaktionspulverbeton“ bzw. „Béton de Poudres Réactives“ (BPR) oder „Reactive Powder Concrete“ (RPC) seine technologische Besonderheit sehr treffend.

 

Infraleichtbeton oder Ultraleichtbeton

Bei einer Trockenrohdichte von maximal 800 kg/m³ spricht man von Infraleichtbeton oder Ultraleichtbeton. Eine untere Gewichtsgrenze für diese Betonsorte liegt technisch derzeit bei etwa 350 kg/m³. Die geringe Dichte ergibt sich durch die besondere Herstellung, unterschiedliche Leichtbetonzuschlagstoffe und die Gefügeart des Infraleichtbetons. Zur Herstellung benutzt man leichte Tongranulate, z. B. Liapor. Die Druckfestigkeit ist so gering, dass er noch nicht als Konstruktionsbeton benutzt werden kann. Diesbezüglich laufen derzeit an verschiedenen Instituten in Deutschland Untersuchungen. Wesentliche Vorteile dieses Betons sind neben dem geringen Gewicht die niedrige Wärmeleitfähigkeit.

 

Magerbeton

Magerbeton ist ein erdfeuchtes Kies-Zement-Gemisch im Verhältnis 8 : 1. Den Namen hat er durch den nur geringen Zementanteil im Beton. Es wird Kies mit einer Körnung 0-8 verwendet. Man verwendet Magerbeton hauptsächlich für Füllungen, die druckfest sein müssen, für Sauberkeitsschichten, zum Ausgleichen von Unebenheiten im Untergrund, als Schutzschicht über/unter Dichtungen, Verfestigungen und Verfüllungen. Beim Einbau von Palisaden wird meist Magerbeton zur Befestigung verwendet.

 

Polymerbeton (PC)

Polymerbetone (engl. polymer concrete) enthalten im Gegensatz zum normalen Beton ein Polymer (Kunststoff) als Bindemittel, das die Gesteinskörnung (Zuschlag) zusammenhält. Zement wird im Polymerbeton, wenn überhaupt, nur als Füllstoff, also als Erweiterung der Gesteinskörnung in den Feinstkornbereich hinein eingesetzt und übernimmt keine Bindewirkung. Polymerbetone werden hauptsächlich in der Sanierung bestehender Bauteile benutzt. Durch die geringen Topfzeiten (Erhärtungszeiten) der Polymere von unter einem Tag können bei Straßen und Brücken lange Sperrzeiten vermieden werden.
Die am meisten verbreitete Polymermatrix für Polymerbeton ist ungesättigtes Polyesterharz (UP-Harz). Durch Mischen verschiedener Körnungen werden Füllgrade bis über 90 % (m/m) erreicht. Die in Deutschland wichtigsten Anwendungen sind Rohre und Rinnensysteme, die komplett aus Polymerbeton gegossen werden. Polymerbeton hat in seinem Anwendungsbereich deutlich bessere mechanische und chemische Eigenschaften als Zement-Beton. Die Gelierzeit (oder kurz: Gelzeit) dieser Harze kann durch die Menge der verwendeten Katalysatoren (meist Kobaltsalze) und Härter (meist Methylethylketonperoxyd) individuell eingestellt werden.
Polymerbeton (auch Mineralguss genannt) findet auch eine breite Anwendung bei der Herstellung von Maschinengestellen. Durch seine sehr gute Schwingungsdämpfung können große Genauigkeiten bei Dreh- oder Fräsmaschinen erreicht werden. Das Polymer (Bindemittel) besteht zum größten Teil aus Epoxydharz.

 

Selbstverdichtender Beton (SVB)

Durch geeignete Rezepturen und Zusatzmittel ist es möglich, Beton herzustellen, der sich ohne von außen zugeführte Verdichtungsenergie (also ohne Rütteln) selbst verdichtet. Dieser Beton wird als selbstverdichtender Beton (kurz: SVB) bezeichnet und ist sehr fließfähig. Gelegentlich wird auch der englische Name self-compacting concrete (SCC) verwendet.

 

Sichtbeton, Strukturbeton und Fotobeton

Als Sichtbeton wird jeder Beton bezeichnet, der nach der Erhärtung sichtbar bleibt und nicht beispielsweise verputzt oder beschichtet wird. In vielen Fällen wird Sichtbeton bewusst als Gestaltungselement eingesetzt und ggf. durch Strukturschalung mit Mustern versehen. In diesem Fall wird auch von Strukturbeton gesprochen. Eine weitere Möglichkeit der Gestaltung von Sichtbeton ist die Herstellung von sogenanntem Fotobeton. Durch gezielte Veränderungen der Oberflächenrauheit können Bilder auf dem Beton dargestellt werden.

 

Stahlbeton

Stahlbeton ist ein Verbundbaustoff, bestehend aus den beiden Komponenten Beton und Bewehrungsstahl. Die Zugfestigkeit eines Betons beträgt in etwa nur ein Zehntel der Druckfestigkeit, der Stahl hingegen besitzt eine hohe Zugfestigkeit. Das Tragprinzip beim Baustoff Stahlbeton ist daher, auf Zug beanspruchte Stellen eines Bauteils mit Stahl zu verstärken, also zu bewehren, und in den übrigen Bereichen die Druckfestigkeit des Betons zu nutzen (in hauptsächlich biegebeanspruchten Bauteilen z. B. Balken). Bei überwiegend auf Druck beanspruchten Bauteilen (z. B. Stützen) dient der Stahl (Bewehrung) auch zur Erhöhung der Tragfähigkeit; er wird also auf Druck beansprucht.

 

Transluzenter Beton

Seit den 1930er Jahren existieren eine Reihe von Erfindungen, um durch das Einbetten von lichtleitenden Elementen – meist optische Fasern – Betonelemente herzustellen. „Lichtbeton“ wird heute unter verschiedenen Markennamen („LiTraCon“,„LUCEM“,„Luccon“, u.a.) vermarktet. Der Beton weist gewöhnlich einen Glasfaseranteil von 3–5 % auf. Die annähernd verlustfreie Lichtleitung durch die optischen Fasern ermöglicht es auch noch bei bis zu zwanzig Zentimeter Wanddicke Licht, Schattenwürfe oder sogar Farben zu sehen. Im Gegensatz zu Faserbeton oder Textilbeton werden hier optische Fasern eingesetzt, die eine Weiterleitung des Lichts erlauben. Handelsübliche und im Beton beständige AR-Glasfasern sind zu dünn für das Phänomen der Totalreflexion im Bereich des sichtbaren Lichts.

 

Waschbeton

Zur Herstellung von Waschbetonoberflächen wird durch Wasserstrahlen und/oder Bürsten der Zementleim von der Oberfläche entfernt, sodass das Korngerüst freiliegt. Zum Einsatz kommt Waschbeton als Gestaltungselement oder um im Straßenbau eine griffige Oberfläche zu erzeugen.

 

Pumpbeton

Pumpbeton ist Beton, der mit Hilfe einer Betonpumpe vom Fahrmischer in die Schalung gefördert wird. An die Zusammensetzung von Pumpbeton werden besondere Anforderungen gestellt, um einen pumpfähigen Beton zu erhalten. Beispielsweise darf der Frischbeton nicht zu steif sein und das Größtkorn ein von der Pumpe abhängiges Maß nicht überschreiten

 

Spritzbeton

Spritzbeton ist Beton, der mit Druckluft in Rohrleitungen oder Schläuchen zu einer Spritzdüse gefördert wird, mit der der Beton flächenartig aufgetragen und gleichzeitig verdichtet wird. Insbesondere im Tunnelbau bei der Sicherung freigelegter Fels- oder Lockergesteinsflächen, aber auch bei der Sanierung und Verstärkung von Beton- und Stahlbetonkonstruktionen, hat dieses Betonierverfahren eine große Bedeutung.

 

Unterwasserbeton

Unterwasserbeton ist Beton, der unter Wasser eingebaut wird. Damit sich der Beton beim Betonieren nicht entmischt, sind besondere Betonierverfahren, wie das Benutzen von ortsfesten Trichtern (Kontraktorverfahren), notwendig. Der Beton muss ein gutes Zusammenhaltevermögen und eine gute Verarbeitbarkeit haben. Dazu sollte der Zementgehalt mindestens 350 kg/m³ betragen. Unterwasserbeton wird insbesondere bei Schlitzwänden und im Grundwasser als Sperrschicht bei Bodenplatten verwendet.

 

Diese Liste ist nicht vollständig. Wer noch mehr über verschiedene Betonarten erfahren möchte, dem empfehle ich folgende Links:

Wikipedia: Liste gebräuchlicher Betone
Beton.org: Betone – Sorten, Klassen, Arten
Baunetzwissen: Betonarten

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