Beton

So entsteht Beton aus Zement, Wasser und Gesteinskörnung

Woraus Beton besteht

Zement, Wasser und Gesteinskörnung bilden die Grundstoffe, dazu kommen nach WECOBIS je nach Anforderung Zusatzstoffe und Zusatzmittel, und mit einer Bewehrung aus Betonstahl, Spannstahl, textilen Strukturen oder Carbonstäben wird daraus bewehrter Beton.^[1] Ein Kubikmeter Beton der Festigkeitsklasse C25/30 enthält als Mengenanteile 300 kg Zement, 180 l Wasser und 1890 kg Gesteinskörnung, und die Zementmenge liegt je nach Anforderung meist zwischen 240 und 340 kg/m³, bei Hochleistungsbeton auch über 400 kg/m³.^[1] Die Gesteinskörnung macht nach BauNetz Wissen 70 bis 80 Volumenprozent des Betons aus und prägt seine Eigenschaften stark.^[3]

Als Anmachwasser dienen Leitungswasser, Wasser aus eigenen Brunnen oder das Restwasser, das beim Reinigen von Mischanlagen, Fahrmischern und Betonpumpen anfällt, in der Regel 150 bis 200 l je Kubikmeter Beton.^[1] Zusatzmittel wie Verflüssiger, Fließmittel, Luftporenbildner, Beschleuniger, Verzögerer oder Dichtungsmittel steuern Verarbeitung und Erhärtung, und als Zusatzstoff ersetzt Flugasche in der Regel bis zu 20 Prozent des Zements.^[1] Bei Hochleistungsbeton werden rund 4 bis 8 Prozent des Zements durch Silikastaub ersetzt, und beide Zusatzstoffe dürfen auf den Wasserzementwert und den Mindestzementgehalt angerechnet werden.^[1] Das Anmachwasser, das beim Erhärten nicht gebunden wird, muss später aus dem Bau entweichen, und eine Neubautrocknung beschleunigt diesen Vorgang.

Findet Wasser über Durchbrüche und Fugen einer Betondecke den Weg nach unten, kann es an Deckenleuchten und Abzweigdosen im Geschoss darunter austreten. Wer dort hinein muss, schaltet zuerst die Sicherungen dieser Räume ab, weil der Lichtschalter nur die Lampe unterbricht. Ist Wasser in den Sicherungskasten gelaufen, bleibt die Tür zu, bis Feuerwehr oder örtlicher Netzbetreiber kommen. Steigt im Keller das Wasser, geht keiner hinein.

Festigkeit und Expositionsklassen von Beton

Die Druckfestigkeitsklassen beziehen sich nach dem Zement-Merkblatt B 9 auf die charakteristische Festigkeit von Zylindern oder Würfeln im Alter von 28 Tagen und reichen bei Normal- und Schwerbeton von C8/10 bis C100/115.^[4] Die erste Zahl einer Klasse nennt die Zylinderdruckfestigkeit, die zweite die Würfeldruckfestigkeit in Megapascal, und für die Klassen C90/105 und C100/115 ist eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung oder eine Zustimmung im Einzelfall erforderlich.^[4]

Für die Dauerhaftigkeit stehen nach dem Merkblatt acht Expositionsklassen mit bis zu vier Unterklassen zur Verfügung, die zwischen Angriffen auf die Bewehrung und Angriffen auf den Beton selbst unterscheiden.^[4] Aus ihnen ergeben sich unter anderem der höchstzulässige Wasserzementwert, der Mindestzementgehalt, die Mindestbetondeckung der Bewehrung und die Dauer der Nachbehandlung.^[4] Ist ein Dach nach dem Sturm undicht und läuft Regen wochenlang auf eine Betondecke im Haus, trifft die Nässe ein Bauteil, das für trockene Innenräume eingestuft wurde.

Bauteile in Innenräumen mit üblicher Luftfeuchte, ausdrücklich auch Küche, Bad und Waschküche in Wohngebäuden, ordnet das Merkblatt der Klasse XC1 zu, die für trocken oder ständig nass steht, Außenbauteile mit direkter Beregnung der Klasse XC4 für wechselnd nass und trocken.^[4] Jeder Beton erhält außerdem eine Feuchtigkeitsklasse, die eine schädigende Alkali-Kieselsäure-Reaktion verhindern soll, und Innenbauteile des Hochbaus gehören in die Klasse WO für Beton, der nach dem Austrocknen während der Nutzung weitgehend trocken bleibt.^[4] Wird in einem solchen Bad eine Dusche undicht und durchfeuchtet die Decke darunter über Wochen, entspricht das nicht mehr dem trockenen Zustand, von dem diese Einstufung für Innenräume ausgeht.

Transportbeton, Baustellenbeton und Fertigteil

Ortbeton wird auf der Baustelle eingebaut und entweder als Transportbeton in stationären Mischanlagen hergestellt und mit Betonmischfahrzeugen geliefert oder vom Verwender als Baustellenbeton vor Ort gemischt.^[1] Ein Fahrmischer fasst nach WECOBIS 6 bis 9 m³ Frischbeton, und ein Mischvorgang dauert in modernen Anlagen rund eine Minute.^[1] Ob eine frisch eingebaute Decke aus Ortbeton bereit für einen Belag ist, zeigt sich vor dem Verlegen, und eine Badsanierung auf junger Decke braucht diesen Nachweis.

Die Norm DIN EN 206 gilt für Beton in Ortbetonbauwerken, in vorgefertigten Bauwerken und in Fertigteilen für Gebäude und Ingenieurbauwerke und stellt Anforderungen an die Ausgangsstoffe, an Frisch- und Festbeton, an die Zusammensetzung, an die Lieferung und an die Produktionskontrolle.^[2] Die Ausgabe vom Juni 2021 ist nach DIN Media inzwischen teilweise durch DIN EN 206-1 und DIN EN 206-2 vom Juli 2026 ersetzt.^[2]

Frischbeton darf beim Einbau im Allgemeinen nicht wärmer als +30 °C sein, und in der kalten Jahreszeit muss eine Mindesttemperatur so lange gehalten werden, bis der Beton vor dem ersten Frost fest genug ist, etwa durch Einhausen und Beheizen der Bauteile.^[1] Damit sich Beton und Schalung sauber trennen, werden Schalungen mit Trennmitteln behandelt, und WECOBIS nennt lösemittelfreie Trennmittel auf Pflanzenölbasis als umweltfreundliche Alternative zu Produkten auf Mineralölbasis.^[1]

Was erhärteter Beton leistet

Zu den wichtigen Eigenschaften des Festbetons zählt BauNetz Wissen die Druckfestigkeit, den Korrosionsschutz der Bewehrung, die Wärmespeicherung, das gute Brandverhalten, die Wasserundurchlässigkeit und den Widerstand gegen chemische Angriffe, gegen Verschleiß und gegen Temperaturen bis 250 °C.^[3] Formänderungen entstehen danach durch Temperaturwechsel, durch Wasserentzug und durch Wasseraufnahme, und Schwinden, Kriechen oder eindringendes Wasser können Schäden auslösen, die das Bauteil in Statik, Bauphysik und Nutzung schwächen.^[3]

Weil Beton keine flüchtigen Stoffe enthält, verhält er sich nach WECOBIS während der Nutzung unproblematisch für die Raumluft, und als mineralischer Baustoff brennt er nicht.^[1] Natürliche Radionuklide stecken in jedem mineralischen Baustoff, nach einer Studie des Bundesamts für Strahlenschutz sind die handelsüblichen Produkte aus Sicht des Strahlenschutzes aber ohne Einschränkung verwendbar.^[1]

Arbeitsschutz an Beton: Alkalität, Chromat, Quarzstaub

Unmittelbar nach dem Anmachen stellt sich im Frischbeton ein pH-Wert von 11,0 bis 13,5 ein, darum reizt er Haut und Augen, und bei der Verarbeitung gehört Schutzkleidung dazu.^[1] Seit dem 17.01.2005 sind Herstellung und Verwendung nicht chromatarmer zementhaltiger Produkte verboten, chromatarme Produkte tragen den GISCODE ZP1.^[1]

Beim Schneiden, Stemmen, Schlitzen und Bohren von Beton entsteht neben einatembarem und alveolengängigem Staub auch Quarzstaub, der Krebserkrankungen der Atemwege verursachen kann, und staubarme Arbeitsverfahren beschreibt die TRGS 559 Mineralische Stäube.^[1] Wenn wir Estrich bis auf die Rohdecke öffnen oder Messbohrungen setzen, arbeiten wir mit Absaugung am Werkzeug und schotten den Arbeitsbereich gegen die übrigen Räume ab.

Altbeton als Rohstoff

Altbeton kann nach der Aufbereitung bis zu gewissen Grenzen als rezyklierte Gesteinskörnung für neuen Beton nach DIN 1045-2 in Verbindung mit DIN EN 206-1 eingesetzt werden, sein Haupteinsatz ist nach WECOBIS aber weiterhin der Straßenbau.^[1] Bei der herkömmlichen Zerkleinerung fallen rund 30 Prozent des Betons als Brechsand an, und Brechsand unter 2 mm darf wegen der schlechteren Frisch- und Festbetoneigenschaften nicht in neuen Beton, er kann als Sekundärrohstoff in die Zementherstellung gehen.^[1]

Ist Betonabbruch mit aufgeklebten Bitumen- oder Kunststoffbahnen verunreinigt, wird er in der Regel nur noch für mindere Zwecke wie Verfüllungen im Außenraum verwendet.^[1] Betonfertigteile lassen sich prinzipiell wiederverwenden, und Restbeton aus den Fahrmischern wird im Transportbetonwerk ausgewaschen und in kleinen Mengen der Produktion wieder beigegeben.^[1]

Betondecken nach einem Wasserschaden

Läuft bei einem Leitungsschaden Wasser durch Fugen und Randstreifen, sammelt es sich auf der Betondecke unter dem Estrich, verteilt sich in der Dämmschicht und wird manchmal erst an Wänden oder an der Decke im Geschoss darunter sichtbar. Wir messen Estrich, Dämmschicht und Rohdecke auf Feuchte, legen fest, ob eine Dämmschichttrocknung genügt oder ob Estrich und Dämmung ausgebaut werden, und dokumentieren den Ausgangszustand für die Versicherung.

Eine Betondecke im Wohnhaus ist für trockene Innenräume geplant und soll nach dem Schaden wieder ihre Ausgleichsfeuchte erreichen. Wir trocknen sie mit Kondensations- oder Adsorptionstrocknern, kontrollieren den Verlauf mit wiederholten Messungen und geben die Fläche frei, wenn die Messwerte die Verlegung neuer Beläge erlauben.