So optimieren Sie den Reifeprozess des Betons auf Ihrer Baustelle

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Die Temperatur ist einer der wichtigsten Faktoren beim Reifeprozess von Beton. Grundsätzlich soll die Einbringungstemperatur +30 Grad Celsius nicht über- und +5 Grad Celsius nicht unterschreiten. Doch auch die Umgebungstemperatur spielt eine essenzielle Rolle und hat Auswirkungen auf die Festigkeit, Qualität und Haltbarkeit. Für ein optimales Ergebnis ist die Überwachung der Aushärtungstemperatur daher ebenso wichtig wie das Ergreifen von passenden Maßnahmen zur ihrer Beeinflussung.

Die Aushärtung von Beton ist ein langsam ablaufender chemischer Prozess. Im Zuge der Hydratation bilden Zement und Wasser Kristalle, die sich zunehmend verkanten und verzahnen. Die ursprünglich flüssige Konsistenz des Zementleims wird immer zäher und erstarrt schließlich innerhalb von 24 Stunden. Erst danach setzt der wirkliche Härtungsprozess ein, der sich sogar dem Erreichen der erforderlichen Festigkeit nach üblicherweise maximal 28 Tagen fortsetzt.
Während der Hydratation wird Wärme frei. Wenn die Bauteile nun von außen schneller abkühlen als von innen, kann eine Eigenspannung erfolgen, die Risse nach sich zieht. Bei niedrigen Außentemperaturen wiederum läuft der chemische Prozess deutlich langsamer ab. Liegt die Temperatur unter minus zehn Grad Minus, stoppt er sogar komplett.  Die Überwachung der Temperatur im Beton ist also insbesondere in einer frühen Bauphase sehr wichtig. Das gilt umso mehr, wenn Mischen und Aushärten auf wechselnde Umwelteinflüsse oder sogar extreme Wetterbedingungen stoßen. Denn wenn der frisch gegossene Beton zu hohen oder zu niedrigen Temperaturen ausgesetzt ist oder nicht genügend Feuchtigkeit enthält, beeinträchtigt das sowohl die Geschwindigkeit seiner Reifung als auch seine Qualität.

Mit den Sensoren von ConcR überlassen Sie die Temperaturentwicklung Ihres Frischbetons nie wieder dem Zufall. Hier lesen Sie, wie Sie Betonmonitoring am Bau umsetzen

So können Sie den Reifeprozess beeinflussen

Gebaut wird das ganze Jahr, bei Wind und Wetter. Daher gilt es, sich von den äußeren Faktoren so unabhängig wie möglich zu machen, indem eigenständig Maßnahmen ergriffen werden, um den Reifeprozess des Betons zu optimieren. Neben dem temperatur gerechten Umgang mit dem bereits gegossenen Beton auf der Baustelle spielt auch das Mischungsverhältnis eine wichtige Rolle.

Die Mischung macht's

Mit der Mischung des Zementleims legen Sie die Grundlage für den Verlauf der Hydratation. Als Faustregel gilt: Je feiner der Zement, desto höher ist die Hydratationstemperatur.

Die europäische Norm DIN EN 197-1 unterscheidet 27 sogenannte Normalzemente, die nach ihren Hauptbestandteilen in fünf Kategorien gegliedert werden. Dies sind:

  • CEM I: Portlandzemente
  • CEM II: Portlandkompositzemente
  • CEM III: Hochofenzemente
  •  CEM IV: Puzzolanzemente
  • CEM V: Kompositzemente

Sie werden in den Festigkeitsklassen 22,5; 32,5; 42,5 und 52,5 hergestellt. Mit Ausnahme der Festigkeitsklasse 22,5, die nur für Sonderzemente nach DIN EN 14216 gilt, werden sie Außerdem nach ihrer Anfangsfestigkeit unterteilt in: 

  •       niedrige Anfangsfestigkeit (Kennbuchstabe L=Low; nur für Hochofenzemente nach DIN EN 197-4) 
  •       normale, übliche Anfangsfestigkeit (Kennbuchstabe N=Normal) und 
  •       hohe Anfangsfestigkeit (Kennbuchstabe R = Rapid) 

Die Verwendung eines feineren Zements) führt demnach zu einer höheren Wärmeentwicklung während der Hydratation. Die Zugabe von Hüttensand oder Flugasche hingegen verringert die Hydratationswärme und verzögert dadurch die Festigkeitsentwicklung des Betons. 

 

Außerdem gibt es die Möglichkeit, Verzögerer oder Beschleuniger hinzuzugeben und dadurch die Reifezeit zu beeinflussen. Diese verändern jedoch in der Regel nicht die Entwicklung der Hydratationswärme.

Extreme Wetterbedingungen ausgleichen

Bisweilen ist es unvermeidbar, dass ausgerechnet im Hochsommer oder im Winter betoniert werden muss. Hier gilt es dann, entsprechende Maßnahmen auf der Baustelle zu berücksichtigen, um den Reifeprozess zu optimieren. Bei hohen Temperaturen muss entsprechend gekühlt werden, während der Beton bei niedrigen Umgebungstemperaturen durch Heizmaßnahmen geschützt werden muss.

1. Versetzen Sie die Mischung des Betons mit Eis oder flüssigem Stickstoff, um seine Ausgangstemperatur zu kühlen
2. Verwenden Sie möglichst groben Zement bei der Mischung, um die Hydratationswärme gering zu halten
3. Nutzen Sie kühlere Zeiten wie die Abendstunden oder die Nacht, um den Beton einzubringen.
4. Befeuchten Sie die Schalungen mit kaltem Wasser 5. Nutzen Sie geeignete Verdunstungsbremsen

Tipps zum Betonieren bei Hitze

1. Verwenden Sie bei der Betonmischung möglichst feinen Zement, um die Hydratationswärme zu steigern

2. Gießen Sie den Beton niemals über gefrorenem Boden, Schnee oder Eis.

3. Sollte Bodenfrost herrschen, tauen Sie den Boden zunächst mit geeigneten Heizgeräten auf.

4. Stellen Sie mit Isoliermatten oder Heizgeräten sicher, dass insbesondere in den ersten vier Tagen nach Betonguss die Temperatur nicht unter 4 Grad Celsius fällt. 

5. In den folgenden drei bis sieben Tagen sollte die Temperatur nicht unter 10 Grad Celsius fallen

Tipps zum Betonieren bei Kälte

  1. Verwenden Sie bei der Betonmischung möglichst feinen Zement, um die Hydratationswärme zu steigern
  2. Gießen Sie den Beton niemals über gefrorenem Boden, Schnee oder Eis. 
  3. Sollte Bodenfrost herrschen, tauen Sie den Boden zunächst mit geeigneten Heizgeräten auf. 
  4. Stellen Sie mit Isoliermatten oder Heizgeräten sicher, dass insbesondere in den ersten vier Tagen nach Betonguss die Temperatur nicht unter 4 Grad Celsius fällt. 
  5. In den folgenden drei bis sieben Tagen sollte die Temperatur nicht unter 10 Grad Celsius fallen 

Optimale Überwachung des Reifeprozesses durch Überwachung der Temperaturentwicklung

Das sogenannte Concrete Monitoring, also die Überwachung der Temperaturentwicklung innerhalb des Betons und damit des Reifeprozesses durch Sensoren, setzt sich immer mehr als Standard durch.

Bei ConcR haben Sie die Wahl zwischen fest verbauten und wiederverwendbaren Sensoren. Sie übermitteln die relevanten Daten permanent in die Cloud und erlauben dadurch eine transparente Übersicht über Betonqualität und Baufortschritt. Dadurch lassen sich die Festigkeitsdaten prognostizieren. 

Das Ergebnis: Durch verringerte Wartezeiten und ein früheres Entfernen der Schalungen können Sie die Bauzeit um bis zu 30 Prozent verkürzen. Darüber hinaus sparen bis zu 20 Prozent Kosten durch eine bessere Kapazitäten- und Personalplanung.

Neben dem Kauf der Sensoren sind auch attraktive Leasingmodelle möglich. Erfahren Sie mehr zu den ConcR-Sensoren im Shop.

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