Was versteht man unter Beton?

Beton ist ein Baustoff, der als heterogenes Gemisch aus einem Bindemittel, Zuschlagstoffen und Wasser angemischt wird. Seine Festigkeit erhält Beton durch das Aushärten. Inzwischen wird Beton vorwiegend als Verbundwerkstoff in Verbindung mit einer zugfesten Bewehrung eingesetzt. Stahlbeton (Spannbeton) ergibt sich aus der Verbindung mit Spann- oder Betonstahl.

Normalbeton 

Dieser Beton enthält Zement als Bindemittel und Gesteinskörnungen. Synonym mit dem Wort Gesteinskörnung werden Begriffe wie Zuschlag, Mineralgemisch oder Mineralstoffgemisch verwendet.



Wasser, das zum Anmachen benötigt wird (Zugabe- oder Anmachwasser) leitet die Erhärtung, also den chemischen Abbindevorgang, ein. Beeinflussen lassen sich neben der Verarbeitbarkeit weitere Eigenschaften des Betons, indem der Mischung Betonzusatzmittel oder Betonzusatzstoffe zugefügt werden. Das Wasser wird zum größten Teil chemisch gebunden. Aus diesem Grund darf die vollständige Trocknung des Gemischs auch erst nach der Erhärtung erfolgen.

Frischer Beton

wird als ein sogenanntes Zwei-Stoffsystem angesehen, das aus flüssigem Zementleim sowie festem Zuschlag besteht. Der Zementleim härtet aus und wird zu Zementstein. Dieser Zementstein bildet eine Art Hülle, die die Gesteinskörnung umgibt. 

Neuere Formen des Betons

sind Textilbeton, der Textil (Gewirke) aus Kohlenstofffasern oder alkaliresistentem AR-Glas enthält sowie Faserbeton, der Zugaben von Kunststofffasern, Glas- oder Stahlfasern enthält.

Betonfertigteile werden für die direkte Verarbeitbarkeit auf Baustellen hergestellt. Diese Fertigteile aus Beton werden in Fabriken produziert, dort eingelagert, nach Bedarf auf eine Baustelle geliefert und dort vor Ort montiert. Betonfertigteile werden großformatig hergestellt. Auf diese Weise werden Fertigteile wie Betonwände, Decken bis hin zu Dächern hergestellt. 

Zum Portfolio der Betonfertigteilproduktion gehören mittlerweile neben Betonbalken und Betonstützen sogar komplett fertige Sanitärzellen. Anbieter sogenannter Systemhäuser erstellen ihre Fertighäuser zum größten Teil aus angelieferten Betonfertigteilen, die zuvor in der Fabrik produziert wurden.

• Festigkeit. Die Druckfestigkeit spielt die entscheidende Rolle
• Der Trockenrohdichte in Normal-, Schwer- und Leichtbeton, 
• Konsistenz in Klassen: Steif bis (sehr) fließfähig
• Verwendungszweck: Zum Beispiel als Unterwasserbeton oder als wasserundurchlässiger Beton
• Art der Gesteinskörnung in Splitt-, Kies- oder Sandbeton
• Ort der Herstellung in Transport- oder Baustellenbeton
• Art der Verdichtung in Stampf-, Rüttel-, Spritz-, Fließ-, Schütt-, oder Walzbeton
• Erhärtungszustand 
  
  Festbeton (ausgehärtet)
  
  Frischbeton (noch verarbeitbar)
  
  Grünen Beton (bereits eingebaut und verdichtet)
  
  Jungen Beton (Aushärtung bereits begonnen) 
• Anforderungen zur Qualitätssicherung
  
  Beton nach Eignungsprüfung (Herstellungsklasse E bzw. Klasse B II nach DIN)
  
  Rezeptbeton (Herstellungsklasse R nach ÖNORM 4200 bzw. Klasse B I nach DIN 1045) 

Ähnlich zur Zusammensetzung von Beton ist auch Mörtel ein Gemisch aus Gesteinskörnung, Bindemittel sowie Zusatzmitteln und -stoffen. Lediglich in der Größe des Zuschlags unterscheiden sich die beiden Baustoffe. Bei Mörtel darf die Größe des Zuschlags nur maximal 4 Millimeter im Durchmesser betragen. 

Bei Mauer- und Spritzmörtel wiederum besteht eine Überschneidung. Beide Mörtelarten können in Einzelfällen ein Größtkorn von bis zu 16 Millimeter enthalten. Estrich kann üblicherweise mit einer Körnung von 8 Millimeter angemischt werden.

Druckfestigkeit 

Die Druckfestigkeit ist die wichtigste Eigenschaft des Festbetons. Diese wird beeinflusst vom Wasserzementwert, der Festigkeitsklasse des Zements, der Haftung zwischen Zementleim und Gesteinskörnung sowie deren Grad der Verdichtung. Bei günstiger Lagerung kann sich die Druckfestigkeit des Betons erhöhen, und zwar über Jahre hinweg. Erprobt wird die Druckfestigkeit des Betons an 28 Tage alten, vorschriftsgemäß gelagerten Probekörpern, wozu speziell dafür entwickelte Druckpressen eingesetzt werden. Die Biegezugfestigkeit des Betons ist, im Gegensatz zur Druckfestigkeit, sehr gering. 



Verarbeitbarkeit

Die Verarbeitbarkeit des Frischbetons ist eine weitere sehr wichtige Eigenschaft des Betons. Diese umspannt die Schritte des Beförderns, Einbauens und der Verdichtung. Die Kenngröße des Betons ist dessen Konsistenz, welche mit Hilfe des Verdichtungs- bzw. Ausbreitversuchs überprüft wird. Die tatsächliche Verarbeitbarkeit des Betons lässt sich allerdings erst beim Einbau beurteilen. Wie sich die einzelnen Bestandteile Zementleimmenge, Kornzusammensetzung und Kornform der Zuschläge zueinander verhalten, wird erst beim Einbau deutlich. Bestehen hinsichtlich der Verarbeitbarkeit Zweifel, kann gegebenenfalls ein Fließmittel beigemischt werden. Schließt sich die Eintauschstelle beim Herausziehen des Innenrüttlers nicht mehr, ist das Ende der Verarbeitbarkeit sowohl bei weichem als auch plastischem Betonen erreicht. 



Aufnahmefähigkeit von Wasser

Bei bestimmten Baumaßnahmen muss die Aufnahmefähigkeit von Wasser im Beton auf ein maximales Minimum reduziert werden, es muss ein möglichst wasserdichter Beton hergestellt werden. Dies gilt beispielsweise für Beton, der für Staudämme, Gebäudeteile im Grundwasserbereich oder für Trinkwasserbehälter eingesetzt wird. Eine solch hohe Wasserdichtigkeit lässt sich durch 

• eine sorgfältige Zusammensetzung der Gesteinskörnungen
• die zweckgebundene Art des Zements
• einen geringen w/z-Wert
• eine ideale Verdichtung 
• die Zugabe von Betonzusatzmitteln (BV, DM), (Kapillarporen werden auf ein unbedenkliches Maß reduziert)

erreichen. 



Wärmedämmung 

Normalbeton ist aufgrund seiner verhältnismäßig hohen Rohdichte (p = 2,4 kg/dm³) ein guter Wärmeleiter. Für Maßnahmen zur Wärmedämmung ist er daher nicht einsetzbar. Leichtbeton dagegen kann aufgrund seiner Rohdichte < 2,0 kg/dm³ für diese Maßnahmen gut eingesetzt werden. 



Frostbeständigkeit

Ist Beton häufigen Frost-Tau-Wechseln im dauerfeuchten Zustand ausgesetzt, muss dieser einen enorm hohen Frostwiderstand aufweisen. Die Gefügezerstörung erfolgt durch das Gefrieren des Wassers, welches in den Poren der Kapillare enthalten ist. Dagegen ist die sicherste aller Maßnahmen, Beton mit höchstmöglicher Dichte herzustellen. Zuschläge, die hier eingesetzt werden, müssen zwingend frostbeständig sein. Durch Frost-Tau-Wechsel kann die Eignungsprüfung nachgewiesen werden. Um diesen Nachweis zu erbringen, werden Prüfkörper in zeitlich festgelegten Abständen eingefroren und wieder aufgetaut. Spezielle Schutzanstriche gelten in diesem Falle als besondere Schutzmaßnahmen. 



Form- und Raumbeständigkeit

Die Raum- und Formbeständigkeit von Beton ist gut. Oberflächennahe Schwindrisse können, aufgrund der Austrocknung des Zementsteins, auftreten, die durch eine sorgsame Zusammensetzung und Nachbehandlung vermieden werden können. Formveränderungen, die als Kriechen bezeichnet werden, treten durch zu frühe Belastung des Bauteils auf. Unvermeidbar hingegen sind Formveränderungen aufgrund von Temperaturveränderungen, denen lediglich durch Dehnfugen entgegengewirkt werden kann. 



Schalldämmung 

Bezüglich der Luftschalldämmung weist Beton aufgrund seiner hohen Rohdichte hervorragende Eigenschaften auf. Wände aus Schwer- oder Normalbeton können kaum in Schwingung versetzt werden. Die Schwingungsenergie der Schallwellen, die Trittschall (Körperschall) gut übertragen kann, reicht nicht aus, um solch große Massen, wie beispielsweise die Wände, in Schwingung zu versetzen. Der Trittschall erfordert besondere Schutzmaßnahmen für die Menschen, die die Räumlichkeiten bewohnen.  



Dauerhaftigkeit 

Grundsätzlich ist Beton ein dauerhafter Baustoff, abhängig jedoch von der auf den Verwendungszweck abgestimmten Zusammensetzung und Herstellung. Darüber hinaus ist zwingend erforderlich, die Umweltbedingungen, denen das Bauteil später ausgesetzt sein wird, sowohl bei der Zusammensetzung als auch bei der Herstellung, mit einzubeziehen. In diesem Kontext sind folgende Umwelteinflüsse zu unterscheiden: 

• Gefahren aus Frost- und Tausalzangriffen
• Korrosionsfördernde Einflüsse wie beispielsweise Säuren, Laugen oder Gase 
• Feuchte oder trockene Gebiete

Wärmespeicherung

Aufgrund der hohen Rohdichte weisen Betone eine hohe Fähigkeit der Wärmespeicherung auf, die sie gegebenenfalls wieder an die Raumluft abgeben können. Auf diese Weise können Heizungssysteme mit in Betonwände integriert werden.