Betonieren bei kaltem Wetter.

Betonieren bei kaltem Wetter.
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Einleitung
Der frische und junge Beton reagiert
empfindlich auf tiefe Temperaturen
und nimmt bei Frost
Schaden. Die Gründe dafür sind:
■ Die Festigkeitsentwicklung wird
verlangsamt, je tiefer die Umgebungstemperatur
liegt. Unter dem
Gefrierpunkt kommt sie sogar
zum Stillstand.
■ Das Gefrieren des Wassers im
Beton schädigt dessen Gefüge.
Gefrierbeständigkeit
Beton kann als gefrierbeständig
gelten, wenn:
■ sein Zementgehalt > 270 kg/m3 liegt
■ sein w/z-Wert < 0,60 ist
■ er vor starkem Feuchtezutritt
geschützt ist
■ er eine schnelle Festigkeitsentwicklung
aufweist
■ seine Temperatur während mindestens
3 Tagen > 10 °C liegt.
Zu beachten ist:
■ Gefrierbeständige Betone erhärten
nach einmaligem Durchfrieren
zwar normal weiter; mehrfaches
Durchfrieren überstehen
aber auch solche Betone nicht.
■ Luftporenbildner tragen nichts
zur Gefrierbeständigkeit bei.
■ Die Zugabe von Beschleunigern
führt wohl zu einem schnelleren
Erhärten; dies ist aber nur
schwer kontrollierbar.
Wenn bei kalter Witterung betoniert
werden muss, empfiehlt sich
ein Vorgehen nach den folgenden
drei Phasen.

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 Zeperatur durch gezieltes Erwärmenten
höherer Wärmeentmen des Zugabewassers und/
wicklung (z.B. Riteno 5) bei sonst
gleichen Ausgangsstoffen.
oder der Gesteinskörnung.
❏✔ Bauteil oder ganzes Gebäude
❏✔ Herabsetzen des w/z-Werts mit vor Wärmeverlust und Luftzug
einem Fließmittel (FM).
schützen.
❏✔ Verlängern der Ausschalfristen
und der Nachbehandlungsdauer.
❏✔ Verwenden von Materialien
mit erhöhten thermischen Isolationseigenschaften
für die
Schalung (z.B. Holz) und für die
Nachbehandlung (z.B. Thermomatten).
❏ Junger Beton ist vor Frost zu
schützen. Die Gefrierbeständigkeit
des jungen Betons ist
dann erreicht, wenn er eine
Druckfestigkeit von mindestens
5 N/mm2 ✔
aufweist.

Phase 2
Einbringen und Verdichten
❏✔ Nicht auf gefrorenen Baugrund
oder an gefrorene Bauteile betonieren.
❏✔ Schalungsflächen und Bewehrungen
frei von Eis und Schnee
halten, jedoch nie mit Wasser,
sondern durch Wärmebehandlung.
❏✔ Der vorgewärmte Beton muss
zügig in die von Schnee und Eis
befreite Schalung eingebaut
und sofort verdichtet werden.
❏✔ Den jungen Beton möglichst
vor Wärmeentzug schützen.
❏✔ Nach Möglichkeit für den
Betoneinbau keine Förderbänder
verwenden.
❏✔ Beim Einbringen und während
der Verarbeitung darf ohne
besondere Maßnahmen der
Frischbeton nicht kälter als
+ 5 °C sein. Bei Betonoberflächen
mit erhöhten Anforderungen
wird empfohlen, die
Frischbetontemperatur auf
+ 10 °C zu erhöhen. Das Anmachwasser
und die Gesteinskörnung
sind gegebenenfalls
vorzuwärmen.

Phase 3
Nachbehandlung
❏✔ Die Nachbehandlung hat unmittelbar
nach Ende des Betoneinbaus
oder der Oberflächenbearbeitung
zu erfolgen.
❏✔ Bei kalten Temperaturen muss
der Beton unmittelbar nach
dem Einbringen vor Wärmeentzug
geschützt werden. Dazu
eignet sich das Abdecken
mit Thermomatten.
❏✔ Kann die Thermomatte nicht
direkt auf die Betonoberfläche
gelegt werden, ist der Beton
vor Zugluft zu schützen (Einhausung).
❏✔ Während der Erhärtungszeit
muss der Beton nicht nur
vor Wärme-, sondern auch vor
Feuchtigkeitsverlust geschützt
werden, weil bei
kaltem und/oder trockenem
Wetter der Feuchtigkeitsgehalt
der Luft sehr
gering ist.
❏✔ Art und Dauer der Nachbehandlung
hängen ab von
den Witterungsbedingungen
und der Betonfestigkeitsentwicklung,
dem Verhältnis
f /f .
cm2 cm28
Bei massigen Bauteilen ist
die DAfStb-Richtlinie »Massige
Bauteile aus Beton«
zu beachten.
❏✔ Bauteil oder ganzes Gebäude
während einiger Stunden
oder Tage thermisch
nachbehandeln durch Heizen
und Einhausen, bis die
Gefrierbeständigkeit erreicht
ist.

Betontemperatur
Frischbetontemperatur
Die gewünschte Frischbetontemperatur lässt sich durch Erwärmen der
Ausgangsstoffe erreichen. Vereinfachte Formel für die Berechnung der
Frischbetontemperatur:
T b = 0,7 x T g + 0,2 x T w + 0,1 x T z
T b = Betontemperatur in °C
T g = Temperatur der Gesteinskörnung in °C
T w = Wassertemperatur in °C
T z = Zementtemperatur in °C
Beispiel:
Temperatur der Gesteinskörnung T = 8 °C
g
Wassertemperatur T = 10 °C
w
Zementtemperatur T = 50 °C
z
T b = 0,7 x 8 + 0,2 x 10 + 0,1 x 50 = 12,6 °C = Betontemperatur
Lufttemperatur Mindesttemperatur des Frischbetons beim Einbau
+5 °C bis –3 °C
+5 °C im allgemeinen Fall
+10 °C bei < 240 kg/m3 Zement oder bei NW-Zementen
< –3 °C + 10 °C sollte mindestens 3 Tage lang gehalten werden
Verkaufspreis € 4,– 04.08.2,5 O

Betontemperatur
Druckfestigkeit [MPa]
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
8
T = + 20 °C T = + 5 °C
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 verschieden
hohen Außentemperaturen (+5 und +20 °C)
Frischbetontemperatur [°C]
30
25
20
15
10
5
0 0
T krit = 5 °C
Umgebungstemperatur: 0 °C
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

Nachbehandlungsdauer
Expositions- Erforderliche Mindestdauer
klasse Festigkeit im
oberflächennahen
Bereich
der Nachbehandlung
X0, XC1 – 0,5 Tage (mindestens 12 Stunden)
Alle Klassen,
außer X0, XC1, XM
0,5 · fck Werte der Tabelle unten
XM 0,7 · f ck Werte der Tabelle unten verdoppeln
1)
Festigkeitsentwicklung des Betons: r = fcm2 /fcm28 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.