Sand - Bayerischer Industrieverband Steine und Erden eV
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SCHRIFTENREIHE DER BAYERISCHEN SAND- UND KIESINDUSTRIE . Heft 9/96<br />
I SA D& 5<br />
Material • Anwendung · Beispiele<br />
BAYERISCHER INDUSTRIEVERBAND STEINE UND ERDEN e.V.<br />
Fachabteilung <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> Kiesindustrie · München
Bauen in Bayern<br />
mit <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies<br />
Dieser vorliegende Sammelband umfaßt die von der bayerischen<br />
<strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> Kiesindustrie herausgebrachten //Flyer" zu einzelnen<br />
Hochleistungsbereichen der Betontechnologie.<br />
Im Jahre 7995 betrug der Wert des Bauvolumens in Bayern etwa<br />
37 Milliarden DM. Der Rohstoff <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies findet eine weitgespannte<br />
Verwendung im Baubereich. Im Mittel werden 8 t je Einwohner<br />
<strong>und</strong> Jahr benötigt/ der Wert beträgt ca. 7 Milliarde DM.<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies wurden durch Abtrag der Gebirge <strong>und</strong> Abrieb beim<br />
Transport durch Gletscher/ Flüsse <strong>und</strong> den Wind über viele Kilometer<br />
geschaffen: Die weichen <strong>und</strong> brüchigen Bestandteile wurden dabei<br />
abgerieben/ verblieben sind die festen <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>en Kerne aller<br />
Körnungsgruppen:<br />
I/<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies -<br />
von Natur rein <strong>und</strong> r<strong>und</strong>".<br />
Die Erfahrung hat gezeigt/ daß sich <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies für die Herstellung<br />
von Qualitätsbetonen/ Mörtel/ Putzen/ Estrichen sowie Betonwaren<br />
<strong>und</strong> <strong>Sand</strong>steinziegeln hervorragend eignen <strong>und</strong> höchsten Ansprüchen<br />
gerecht werden.<br />
Hohe Druckfestigkeit/ Wasserdichtigkeit/ Resistenz gegen Frosteinwirkung<br />
<strong>und</strong> dauerhafte Beständigkeit bei der heutigen Umweltbelastung<br />
zeichnen die Baustoffe <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies aus. Zu Recht wurde<br />
der Begriff geprägt:<br />
//Kiesbeton -<br />
geb<strong>und</strong>ene Kraft für Generationen //.<br />
In unserer intensiv genutzten/ immergrünen Landschaft haben sich<br />
die <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> Kiesgruben zu Lebensräumen von selten gewordenen<br />
Tier- <strong>und</strong> Pflanzenarten entwickelt. Dies wird auch von kritischen<br />
Naturschützern heute positiv bewertet.<br />
Beim Abbau wird also kein //Land verbrauch(// sondern die Ökobilanz<br />
günstig beeinflußt oder das Gelände der ursprünglichen Nutzung<br />
wiederum zugeführt.<br />
Die Rohstoffsicherung <strong>und</strong> der Abbau erfolgen nach Abwägung aller<br />
Interessen gemäß den Vorgaben der Regionalplanung.<br />
Dieses Heft in unserer Schriftenreihe zeigt die weitgespannte Verwendung<br />
von <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies au( wobei höchste Qualitätsansprüche<br />
erreicht werden.<br />
München/ im Oktober 7996<br />
Baldur Schweiger<br />
7. Vorsitzender<br />
Jochen Klauser<br />
Vorsitzender des<br />
Technischen Ausschusses
ISBN 3-403-2929-8<br />
Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dagurch<br />
begründeten Rechte, insbesondere die der<br />
Ubersetzung, des Nachdruckes, des Vortrages, der<br />
Entnahme von Abbildungen, der Funksendung,<br />
der Wiedergabe auf photomechanischem oder<br />
ähnlichem Wege <strong>und</strong> der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen,<br />
bleiben, auch bei nur auszugsweiser<br />
Verwertung, vorbehalten. Werden einzelne<br />
Vervielfältigungsstücke in dem nach § 54<br />
Abs. 1 UrhG zulässigen Umfang zu gewerblichen<br />
Zwecken hergestellt, ist an den Verlag die nach<br />
§ 54 Abs. 2 UrhG zu zahlende Vergütung zu entrichten,<br />
über deren Höhe der Verlag Auskunft gibt.<br />
© 1996<br />
Druckvorstufe: Joh. Kerscher GmbH, München<br />
Herstellung: Ludwig Auer GmbH, Donauwörth<br />
Herausgeber: <strong>Bayerischer</strong> <strong>Industrieverband</strong> <strong>Steine</strong><br />
<strong>und</strong> <strong>Erden</strong> e.Y., Fachabteilung <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> Kiesindustrie,<br />
Beethovenstr. 8, 80336 München<br />
• unerschöpfliches<br />
Geschenk der Eiszeit<br />
• Hauptverbreitungsgebiete<br />
von <strong>Sand</strong>en <strong>und</strong> Kiesen<br />
in Bayern<br />
• 2000 Jahre Erfahrung<br />
• rei n gewaschen<br />
• widerstandsfähig gegen<br />
Feuchtigkeit <strong>und</strong> Frost<br />
• ein idealer Zuschlag<br />
• für Spritzbeton empfohlen<br />
• gut zu verdichten<br />
• für Qualitäts-Estriche<br />
• Beispiel Abwasserringkanal<br />
um den Chiemsee<br />
• hochfester Beton<br />
• Baustoffe für den Landwirt<br />
• Brücke Schongau<br />
• Regenwasser aus<br />
Betonzisternen<br />
• Wasser aus dem Mangfalltal<br />
Seite 4<br />
Seite 5<br />
Seite 6<br />
Seite 7<br />
Seite 8<br />
Seite 9<br />
Seite 10<br />
Seite 11<br />
Seite 12<br />
Seite 13<br />
Seite 14<br />
Seite 15<br />
Seite 16<br />
Seite 19<br />
Seite 20<br />
<strong>Sand</strong><br />
<strong>und</strong> ies<br />
...von Natur.<br />
rein <strong>und</strong><br />
r<strong>und</strong> e ••<br />
Kiesbeton - geb<strong>und</strong>ene Kraf<br />
für Generationen
:---- 4 ---------------------------------------------<br />
••• unerschöpfliches<br />
Geschenk der Eiszeit<br />
Nicht auf alle Gesteine kann man<br />
bauen<br />
Die Natur hat eine Vielzahl verschiedener<br />
Gesteine hervorgebracht. Nicht<br />
alle eignen sich als Zuschlag für<br />
Beton. Angewitterte, mürbe, weiche<br />
<strong>und</strong> poröse Gesteine scheiden als<br />
Betonzuschlag ebenso aus, wie glimmer-,<br />
gips- <strong>und</strong> pyrithaltiges Gestein.<br />
Nicht nur Mergelkalke, sondern auch<br />
Kalksteine mit geringstem Tongehalt,<br />
<strong>und</strong> seien sie noch so dicht, sind als<br />
Betonzuschlag ungeeignet. Dasselbe<br />
gilt für Mergelschiefer, Tonschiefer<br />
sowie glimmerreiche kristalline Schiefer<br />
<strong>und</strong> Gneise, <strong>und</strong> die meisten grobkrista<br />
11 inen Marmore.<br />
Vom Felsgestein zum QualitätsbaustoH<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies<br />
Ges<strong>und</strong>es <strong>und</strong> gleichbleibend gutes<br />
Material aus dieser Gesteinsvielfalt<br />
auszusortieren ist immer schwierig,<br />
zumal sich die Qua1ität des Gesteins<br />
mit der geologischen Abfolge oftmals<br />
innerhalb von wenigen Metern, ja<br />
sogar Zentimetern ändern kann. Bei<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies ist dieses Problem<br />
bereits auf natürliche Weise gelöst:<br />
Eisdruck sprengte das Gestein aus<br />
dem Felsmassiv. Es stürzte zu Tal <strong>und</strong><br />
wurde zerkleinert.<br />
Unter dem enormen Druck der Schuttkegel<br />
<strong>und</strong> des Gletschereises wurde<br />
das mürbe <strong>und</strong> weiche Material zermahlen.<br />
Die extremen Minustemperaturen<br />
unter den Gletschern <strong>und</strong> im<br />
Gebirge zerstörten poröses <strong>und</strong> nicht<br />
frostbeständiges Gestein. Eine weitere<br />
Veredelung erfolgte durch die Wasserkraft<br />
auf dem langen Weg vom<br />
Gebirge zur Lagerstätte. Die wenig<br />
widerstandsfähigen Kanten des Gesteins<br />
wurden r<strong>und</strong>geschliffen, die<br />
Schmutzteile ausgewaschen <strong>und</strong> mit<br />
der Strömung fortgetragen. Übriggeblieben<br />
sind qualitativ hochwertige,<br />
frostbeständige <strong>und</strong> von schädlichen<br />
Bestandteilen weitgehend<br />
befreite <strong>Sand</strong>e <strong>und</strong> Kiese.<br />
Die Natur, eine unbestechliche<br />
Aufbereitungs- <strong>und</strong> Sortieranlage<br />
Die Natur ist eine riesige Aufbereitungs-<br />
<strong>und</strong> Sortieranlage mit einer<br />
lückenlosen Qualitätskontrolle <strong>und</strong><br />
-auswahl. Jeder einzelne Stein <strong>und</strong><br />
jedes <strong>Sand</strong>korn mußte erst diesen<br />
Härtetest bestehen.<br />
Keine noch so ausgeklügelte<br />
Maschine könnte harte <strong>und</strong> weiche<br />
Gesteine so optimal aussortieren <strong>und</strong><br />
voneinander trennen.<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies wurden von den Kräften der Natur ausgelesen, vorsortiert,<br />
von mürbem, weichem <strong>und</strong> minderwertigem Gestein befreit <strong>und</strong> r<strong>und</strong> geschliHen.<br />
Die Ergebnisse der Güteüberwachung beweisen es ,immer wieder:<br />
Gerade die bayerischen <strong>Sand</strong>e <strong>und</strong> Kiese sind von höchster Festigkeit <strong>und</strong><br />
Witterungsbeständigkeit, gleichbleibender Güte <strong>und</strong> größter Reinheit.
Hauptverbreitungsgebiete<br />
von <strong>Sand</strong>en <strong>und</strong> Kiesen in Bayern<br />
5<br />
Bad Kissingen<br />
•<br />
Hauptverbreitungsgebiete<br />
von<br />
<strong>Sand</strong>en <strong>und</strong> Kiesen<br />
in Bayern<br />
10 20 30 50 km<br />
Quartär:<br />
Ablagerungen im Bereich<br />
der Gletscherabflüsse<br />
Niederterrasse <strong>und</strong> Postglazial:<br />
<strong>Sand</strong>ige Kiese mit meist reichlichen<br />
Grobkomponenten, unverwittert, in der Regel<br />
im Gr<strong>und</strong>wasserbereich, in Moränennähe,<br />
teilweise trocken<br />
D Hochterrasse <strong>und</strong> iüngere DeckenscholIer:<br />
<strong>Sand</strong>ige Kiese mit reichlichen Grobkomponenten,<br />
teils mit mürben Anteilen, meist unter Lehmbedeckung,<br />
nur teilweise gr<strong>und</strong>wassererfüllt oder vollständig trocken<br />
I<br />
IÄltere DeckenscholIer:<br />
~ <strong>Sand</strong>ige Kiese mit reichlichen Grobkomponenten,<br />
v. a. oben mit mürben Anteilen, teils als Nagelfluh<br />
ausgebildet, meist unter mächtiger Lehmbedeckung,<br />
gr<strong>und</strong>wasserfrei<br />
I'I VorstoßscholIer:<br />
<strong>Sand</strong>ige Kiese mit reichlichen<br />
Grobkomponenten, unverwittert,<br />
gr<strong>und</strong>wasserfrei<br />
\(, IJungmoränengebiet:<br />
Kiese mit breit gestreutem Kornspektrum, teils mit Großgeröllen<br />
<strong>und</strong> Blöcken, wechselnd sandig-schluffig, meist gr<strong>und</strong>wasserfrei,<br />
Endmorönenwälle<br />
Flußablagerungen ohne Gletschereinwirkung nördlich der Donau<br />
<strong>Sand</strong>ige Kiese, kiesige <strong>Sand</strong>e <strong>und</strong> <strong>Sand</strong>e, in Talauen gr<strong>und</strong>wassererfüllt,<br />
in Terrassenlage meist gr<strong>und</strong>wasserfrei<br />
Ablagerungen durch Wind<br />
I··~~fgs~~ I~~~;~~n~~elsande, dünenartig aufgeweht oder fluviatil<br />
umlagert, teils über Flußsanden<br />
Teritär<br />
Ablagerungen des Molasse-Troges<br />
D<br />
Kiese <strong>und</strong> <strong>Sand</strong>e meist mit reichlichen Grobkomponenten,<br />
mit örtlich auftretenden Mergeln<br />
D Kiese <strong>und</strong> <strong>Sand</strong>e in wechselnden Anteilen, im Osten auch tonig,<br />
mit Zwischenmergeln<br />
D<br />
Kiese <strong>und</strong> <strong>Sand</strong>e mit deu~ichem Grobanteil, teils tonig<br />
(z. T. kaolonig)<br />
Überwiegend <strong>Sand</strong>e, im Osten auch kiesig,<br />
von Mergellagen durchsetzt<br />
v::::::~:q Kiese <strong>und</strong> <strong>Sand</strong>e mit stark wechselnden Kornanteilen,<br />
.. ... .. ohne wesen~iche Zwischenmergel<br />
Mesozoikum<br />
Mürbsandsteine <strong>und</strong> <strong>Sand</strong>e,<br />
D -des Buntsandstein<br />
Mürbsandsteine <strong>und</strong> <strong>Sand</strong>e, meist rot, deu~iche Feldspatführung<br />
("Pegmatilsande") im Süden kaolinführend (Kaolinsande)<br />
- des Keuper<br />
Mürbsandsteine, bunt, von Lettenlagen durchsetzt<br />
Mürbsandsteine <strong>und</strong> <strong>Sand</strong>e, gelb, meist mittelkörnig,<br />
örtlich mit Tonlagen<br />
- des Dogger<br />
<strong>Sand</strong>steine, Mürbsandsteine <strong>und</strong> <strong>Sand</strong>e, feinkörnig, i. d. R. braun,<br />
im Sonderfall weiß (Glassande g)<br />
- der Kreide<br />
Mürbsandsteine <strong>und</strong> <strong>Sand</strong>e, hellgelb,<br />
durch mächtige Feinsedimente getrennt
----6---------------------------------------------<br />
••• 2000 Jahre Erfahrung<br />
2000 Jahre Erfahrung sprechen<br />
für Kiesbeton<br />
Die Bauwerke der römischen Baumeister<br />
sind weltberühmt.<br />
Die Zeugnisse ihrer Baukunst finden<br />
sich in den unterschiedlichsten Klimazonen<br />
<strong>und</strong> viele sind bis heute erstaunlich<br />
gut erhalten.<br />
Ein Geheimnis ihrer Beständigkeit ist<br />
der damals schon bekannte <strong>und</strong> hoch<br />
geschätzte Baustoff Kiesbeton .<br />
Noch heute kann man Reste der Bauwerke<br />
aus Kiesbeton bew<strong>und</strong>ern: die<br />
Saalburg im Taunus, die Palast-Aula, die<br />
Gewölbe des Kellerganges der Kaiserthermen<br />
<strong>und</strong> des Südwesteinganges<br />
zum Amphitheater in Trier, wie auch die<br />
Pfeiler der Donaubrücke des Kaisers<br />
Trajan beim rumänischen Turnu-Severin.<br />
Betonprobe aus dem Amphitheater Trier,<br />
2. Jahrh<strong>und</strong>ert<br />
Olympiapark München<br />
Kiesbeton heute<br />
Der Siegeszug des modernen<br />
Betonbaus; ohne <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies<br />
kaum denkbar<br />
Der Siegeszug des Betonbaus begann<br />
Mitte des 19. Jahrh<strong>und</strong>erts.<br />
Der Franzose Monier war einer der<br />
Ersten, der entdeckte, daß eine Verbindung<br />
von Stahl <strong>und</strong> Beton nutzbringend<br />
ist. Der Stahl übernimmt die Zugkräfte;<br />
der Beton mit seinen harten Zuschlägen<br />
ist für die Druckkräfte zuständig <strong>und</strong><br />
schützt darüberhinaus den Stahl vor Korrosion.<br />
Eine rasante Entwicklung des<br />
Stahlbetonbaus begann.<br />
Beton wurde zum Universalbaustoff<br />
des 20. Jahrh<strong>und</strong>erts. Er verdankt diesen<br />
enormen Aufschwung nicht zuletzt<br />
der Tatsache, daß er als Frischbeton<br />
fast beliebig formbar ist. Eine fast<br />
unendliche Vielseitigkeit <strong>und</strong> Gestaltungsfreiheit<br />
hat sich für Architekten<br />
<strong>und</strong> Bauherren aufgetan, wozu <strong>Sand</strong><br />
<strong>und</strong> Kies ganz wesentlich beitrug.<br />
Durch die r<strong>und</strong>e Kornform wirkt <strong>Sand</strong><br />
<strong>und</strong> Kies wie ein Kugellager. Dadurch<br />
wird der Beton geschmeidig, läßt sich<br />
leicht verarbeiten <strong>und</strong> fließt problemlos<br />
durch die Bewehrung in jede Ecke <strong>und</strong><br />
Krümmung. Die Bewehrung wird vollständig<br />
umhüllt; eine wichtige Voraussetzung<br />
für dauerhafte <strong>und</strong> langlebige<br />
Bauwerke.<br />
Römische Kaiserthermen, Trier<br />
Seit Generationen liegen Erfahrungen mit Kiesbeton vor.<br />
Kein anderer BaustoH wurde so oft <strong>und</strong> so vielfältig eingesetzt,<br />
so vielen Härtetests <strong>und</strong> Prüfungen unterzogen <strong>und</strong> hat sich so gut bewährt.<br />
Kiesbeton wird auch in Zukunft den Umweltbelastungen standhalten<br />
<strong>und</strong> ist ein IdealbaustoH für dauerhafte <strong>und</strong> langlebige Bauwerke.
----------------------------------------------7---<br />
••• rein gewaschen<br />
Gutes Zuschlaggemisch hat wenig<br />
abschlämmbare Bestandteile<br />
Unter abschlämmbaren Bestandteilen<br />
versteht man bindige, d.h. tonige oder<br />
mergelige Substanzen, die in den<br />
lagerstätten fein verteilt, als Zwischenschichten<br />
oder als Kluftfüllungen vorkommen<br />
können. Auch feines Gesteinsmehl<br />
mit einem Korndurchmesser von<br />
weniger als 0,063 mm, das hauptsächlich<br />
bei der Aufbereitung des Zuschlages<br />
im Brecher entsteht, zählt dazu.<br />
Abschlämmbare Bestandteile können<br />
vorliegen:<br />
• als Knollen<br />
• feinverteilt im Zuschlaggemisch<br />
oder<br />
• fest haftend an den Zuschlagkörnern.<br />
Zu viele Knollen sind generell schädlich,<br />
besonders wenn sie sich bei der Aufbereitung<br />
nicht zerreiben lassen. Dies gilt<br />
auch für zu große Mengen von fein verteiltem<br />
Gesteinsmehl im Zuschlaggemisch.<br />
Schmutz oder Staub, der fest an den<br />
Zuschlagkörnern haftet, kann ebenfalls<br />
zu Qualitätseinbußen führen.<br />
Zuviel abschlämmbare Bestandteile<br />
beeinträchtigen die Betonqualität<br />
Zuviel Gesteinsmehl im Zuschlaggemisch<br />
erfordert für eine gute Verarbeitbarkeit<br />
<strong>und</strong> eine vollständige Umhüllung aller<br />
Körner einen höheren Zementleimgehalt<br />
(Zement <strong>und</strong> Wasser). Dies bringt neben<br />
nicht unerheblichen Mehrkosten auch<br />
betontechnische Probleme mit sich.<br />
Denn Beton mit einem unverhältnismäßig<br />
hohen Zementlei mgehalt neigt zu starkem<br />
Schwinden, wodurch die Gefahr der<br />
Rißbildung steigt.<br />
Durch zuviel tonige oder mergelige<br />
Substanzen wird wiederum die Frostbeständigkeit<br />
<strong>und</strong> der Verschleißwiderstand<br />
des Betons gemindert.<br />
Wenn tonige oder mergelige Substanzen<br />
an den Zuschlagkörnern haften, kann<br />
kein inniger Verb<strong>und</strong> zwischen Zementstein<br />
<strong>und</strong> Zuschlagkörnern zustandekommen.<br />
Darunter leiden Festigkeit <strong>und</strong><br />
Dauerhaftigkeit des Betons.<br />
Grenzwerte für abschlämmbare<br />
Bestandteile nach DIN<br />
Im Betonzuschlag darf nach DIN 4226<br />
Teil 1 "Zuschlag für Beton" nur ein begrenzter<br />
Anteil an abschlämmbaren<br />
Bestandteilen vorhanden sein.<br />
Je nach Korngruppe sind Grenzwerte<br />
festgelegt (siehe Tabelle), die vom<br />
Zusch laghersteller ei ngehaIten werden<br />
müssen.<br />
Die Zuschläge für Putze sollten nach<br />
DIN 18550 Teil 2 "Putz" nicht mehr als<br />
5,0 Gew.-%, die für Mauermörtel nach<br />
DIN 1053 Blatt 1 "Mauerwerk" nicht<br />
mehr als 8,0 Gew.-% an abschlämmbaren<br />
Bestandteilen enthalten.<br />
Zulässiger Gehalt an abschlämmbaren<br />
Bestandteilen für <strong>Sand</strong> <strong>und</strong><br />
Kies nach DIN 4226<br />
Korngruppe/<br />
Lieferkörnung<br />
1 0/1, 0/2, 0/4 4,0<br />
2 0/8, 1/2, 1/4, 2/4 3,0<br />
3 0/16, 0/32, 2/8, 4/8 2,0<br />
4 0/63, 2/16, 4/16, 4/32 1,0<br />
5 8/16, 8/32, 16/32, 32/63 0,5<br />
Gehalt an<br />
abschlämmbaren<br />
Bestandteilen<br />
in Gew.-%<br />
höchstens<br />
Auch beim Asphaltbeton sind<br />
zuviel abschlämmbare Bestandteile<br />
schädlich<br />
Zuviel Gesteinsmehl <strong>und</strong> tonige oder<br />
mergelige Substanzen machen sich auch<br />
beim Asphaltbeton negativ bemerkbar.<br />
Wenn die Zuschläge mit Gesteinsmehl<br />
bzw. tonigen oder mergeligen Substanzen<br />
verschmutzt sind, ist ein guter Verb<strong>und</strong><br />
zwischen den Zuschlagkörnern<br />
<strong>und</strong> dem Bitumen nicht mehr gewährleistet.<br />
Die Dauerhaftigkeit <strong>und</strong> Qualität<br />
des Asphaltbetons verschlechtert sich.<br />
Genauso setzen tonige oder mergelige<br />
Knollen im Asphaltbeton den Widerstand<br />
gegen Frost beträchtlich herab. Deshalb<br />
ist auch im Asphaltbetonbau der zulässige<br />
Anteil an abschlämmbaren Bestandteilen<br />
in der Tl Min-StB 83 geregelt (s. Tabelle).<br />
Intensive Schwertwäsche.<br />
Zulässige Anteile an abschlämmbaren<br />
Bestandteilen nach TL Min<br />
StB 83<br />
Lieferkörnung<br />
abschlämmbare<br />
Bestandteile<br />
< 0,063 mm in<br />
Gew.-%<br />
bis 0/5 sind festzustellen<br />
2/4 bis 2/5 ~ 3,0<br />
2/8 bis 5/8 ~ 2,0<br />
5/11 bis 8/11 ~ 1,5<br />
8/16 <strong>und</strong> größer ~ 1,0<br />
Keine Qualitätseinbußen mit<br />
reingewaschenem, sauberen <strong>Sand</strong><br />
<strong>und</strong> Kies<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies, gleichgültig ob für<br />
Beton, Asphaltbeton, Mauermörtel<br />
oder Putz, wird im Kieswerk intensiv<br />
gewaschen. Nur noch geringste Anteile<br />
an abschlämmbaren Bestandteilen,<br />
die die Qualität des Betons, Asphaltbetons,<br />
des Mauermörtels oder des<br />
Putzes in keinster Weise beeinträchtigen,<br />
verbleiben im Zuschlaggemisch.<br />
Die Ergebnisse der Güteüberwachung<br />
bestätigen dies immer wieder.<br />
Mit gewaschenem, von abschlämmbaren Bestandteilen weitgehend freiem<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies, lassen sich dauerhafter, frostbeständiger <strong>und</strong> schwindrißfreier Beton,<br />
Mauer- <strong>und</strong> Putzmörtel ebenso problemlos herstellen wie hochwertiger Asphalt.
----- 8 ---------------------------------------------<br />
••• widerstandsfähig gegen<br />
Feuchtigkeit <strong>und</strong> Frost<br />
Je dichter der Beton <strong>und</strong> Zuschlag,<br />
desto höher die Frostbeständigkeit<br />
Frost ist für Bauwerke in unseren Breitengraden<br />
eine spezielle Problematik.<br />
Dies gilt vor allem für Bauteile, die in<br />
durchfeuchtetem Zustand häufigen <strong>und</strong><br />
schroffen Frost-Tau-Wechseln ausgesetzt<br />
sind. Und dies ist bei den meisten<br />
Außenbauteilen im Hoch- <strong>und</strong> Tiefbau,<br />
besonders jedoch bei horizontalen Betonflächen<br />
im Freien <strong>und</strong> bei Wasserbauwerken<br />
der Fall.<br />
Diese Tatsache erfordert ei ne besonders<br />
gute Qualität <strong>und</strong> Widerstandsfähigkeit<br />
von Beton <strong>und</strong> Zuschlagstoff.<br />
Je dichter <strong>und</strong> wasser<strong>und</strong>urchlässiger<br />
der Beton <strong>und</strong> je dichter die Zuschlagstoffe,<br />
desto höher ist die Widerstandsfähigkeit<br />
gegen Frost. Wenn Wasser<br />
weder in den Beton noch in die Zuschlagstoffe<br />
eindringen kann, sind auch<br />
keinerlei Schädigungen durch die Volumenvergrößerung<br />
des Wassers beim<br />
Gefrieren zu erwarten.<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies sind als Zuschlagstoff für<br />
frostbeständigen Boden in zweierlei Hinsicht<br />
ideal:<br />
- <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies sind von Natur aus<br />
dichte <strong>und</strong> frostbeständige Zuschlagstoffe<br />
mit geringstem Wasseraufnahmevermögen.<br />
- Mit <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies läßt sich dichter<br />
<strong>und</strong> wasser<strong>und</strong>urchlässiger Beton auf<br />
optimale Weise herstellen.<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies haben die<br />
schärfsten Frostprüfungen bereits<br />
bestanden<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies haben die schärfsten<br />
Frostprüfungen bereits seit Jahrmillionen<br />
hinter sich. In den Eisregionen des<br />
Gebirges <strong>und</strong> unter den Gletschern der<br />
Eiszeit war die Frostbeanspruchung bei<br />
weitem größer, als dies im Bauwerk je<br />
der Fall sein wird. Klüftiges <strong>und</strong> damit<br />
nicht frostbeständiges Felsgestein wurde<br />
vom Frost so lange zerkleinert, bis<br />
frostbeständige <strong>Sand</strong>e <strong>und</strong> Kiese übrigblieben.<br />
Die Natur hat auf diese Weise<br />
jedes <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> Kieskorn unzähligen<br />
Frostbeanspruchungen unterzogen. In<br />
keiner noch so technisch perfekten Aufbereitungsanlage<br />
sind so extreme<br />
Bedingungen, <strong>und</strong> damit optimale Auslesekriterien,<br />
möglich.<br />
Dies bestätigt sich auch darin, daß bei<br />
der Prüfung der Frostbeständigkeit<br />
nach DIN 4226 die Frostabsplitterungen<br />
der Kiese meist weit unter den zulässigen<br />
Werten bleiben. Die Statistik<br />
zeigt: bei nur 0,5 Gew.-% liegt das Mittel<br />
der Frostabsplitterung aller im<br />
Rahmen der Güteüberwachung nach<br />
DIN 4226 geprüften Kiese aus Bayern.<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies - ideal für frostbeständigen<br />
Beton<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies sind ideal für die Herstellung<br />
von dichtem, wasser<strong>und</strong>urchlässigem<br />
<strong>und</strong> damit frostbeständigem<br />
Beton. Durch die r<strong>und</strong>e Kornform ist<br />
eine hervorragende Verdichtung des<br />
Frischbetons bei möglichst niedrigem<br />
Wasseranteil im Verhältnis zum Zementanteil<br />
(Wasser-Zement-Wert oder w/z<br />
Wert) möglich. Ein niedriger w/z-Wert<br />
trägt entscheidend zur Dichtigkeit des<br />
Betons bei. Jeder Liter Wasser, der zur<br />
Verbesserung der Verarbeitbarkeit des<br />
Betons mehr zugegeben wird, als zur<br />
Wasserbindung (Hydratation) des<br />
Zements nötig ist, hinterläßt beim Verdunsten<br />
Poren <strong>und</strong> schwächt die Frostwiderstandsfähigkeit.<br />
Sowohl die Praxis als auch wissenschaftliche Untersuchungen<br />
bestätigen es immer wieder:<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies ist von Natur aus frostbeständig. Mit <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies als ZuschlagstoH<br />
ist eine gute Verarbeitbarkeit bei möglichst niedrigem w/z-Wert gewährleistet<br />
<strong>und</strong> damit eine optimale Frostwiderstandsfähigkeit gesichert.
-----------------------------------------------9---<br />
••• ein idealer Zuschlag<br />
Einfluß des Zuschlages auf die<br />
Verarbeitbarkeit des Betons<br />
Gute Yerarbeitbarkeit des Betons ist<br />
eine der wichtigsten Frischbetoneigenschaften.<br />
Sie ist Gr<strong>und</strong>voraussetzung<br />
für die Herstellung eines qualitativ<br />
hochwertigen Betons. Nur wenn der<br />
Frischbeton so gut verarbeitbar ist, daß<br />
er problemlos gefördert, eingebaut <strong>und</strong><br />
optimal verdichtet werden kann, ist ein<br />
ausreichend fester, dichter <strong>und</strong> somit<br />
dauerhafter Beton gewährleistet.<br />
Die Verarbeitbarkeit hängt ab von:<br />
• der Betonzusammensetzung<br />
- Wassergehalt } / W t<br />
w z- er<br />
- Zementgehalt<br />
• der Feinheit <strong>und</strong> Menge der Feinststoffe<br />
• der Kornzusammensetzung<br />
• <strong>und</strong> der Art des Zuschlags<br />
- Kornform (r<strong>und</strong> - kantig)<br />
- Kornoberfläche (glatt - rauh)<br />
So wird gemessen <strong>und</strong> beurteilt<br />
Als Maß für die Yerarbeitbarkeit dient<br />
die Konsistenz, die nach der DIN 1045<br />
[1] im Regelfall durch das Ausbreitmaß<br />
a, für steifen Beton <strong>und</strong> für Beton<br />
mit gebrochenem Zuschlag, wenn es<br />
zweckmäßig erscheint, auch durch das<br />
Yerdichtungsmaß v beurteilt wird. Nach<br />
DIN 1045 [1] werden vier Konsistenzbereiche<br />
unterschieden (siehe Tabelle).<br />
Konsistenzbereiche des Frischbetons<br />
1 2 3 4<br />
Konsistenz- Ausbreit- Verdichtungsbereiche<br />
maß maß<br />
Kurz- Bezeich- a v<br />
zeichen nung cm<br />
1 K1 steif - ~1,20<br />
2 K2 plastisch 35 bis 41 41 bis 48 48 bis 60 -<br />
*) Nur anwendbar für Beton mit gebrochenem<br />
Zuschlag.<br />
45<br />
E<br />
~<br />
o<br />
~<br />
~ 40<br />
·w<br />
~ ::><br />
«<br />
Konsistenzbereich<br />
35-<br />
30<br />
w / z = 0,5<br />
z = 375 kg/m 3<br />
.:.:.:.:.:.:<br />
•...........<br />
............ .........•..<br />
w / z = 0,7<br />
z = 260 kg/m 3<br />
»R<strong>und</strong>« <strong>und</strong> »gebrochen« ein<br />
interessanter Vergleich!<br />
:::::::::::: KF<br />
............<br />
~~~~~~~~~~~~I<br />
- - - - ::::::::::::- - - -<br />
111111111111<br />
. .<br />
........... ::::::::::::<br />
.:.:.:.:.:.:1<br />
---- ~~~;;;~~~;t---<br />
::::::::::::1<br />
::::::::::::]<br />
- - - JIIIIIIIIII,.....,....,..~H--.<br />
::::::::::::<br />
11111111111I<br />
Untersuchungen über den Einfluß der<br />
Zuschlagart auf die Yerarbeitbarkeit des<br />
Betons an der TU München [2] haben<br />
ergeben, daß bei gleicher Betonrezeptur,<br />
d.h. bei gleichem w/z-Wert <strong>und</strong><br />
gleichem Zementgehalt <strong>und</strong> bei Yerwendung<br />
des gleichen Natursandes, die Yerarbeitbarkeit<br />
von Beton mit Kies (R<strong>und</strong>korn)<br />
deutlich besser ist als die von Beton<br />
mit gebrochenen Zuschlägen (s. Bild).<br />
Die Kiesbetone liegen, beurteilt nach<br />
dem Ausbreitmaß, im Konsistenzbereich<br />
KF (a = 49,5 bzw. 50,5 cm), sind also<br />
als fließfähig zu bezeichnen. Nach dem<br />
Yerdichtungsmaß beurteilt, liegen sie im<br />
Regelkonsistenzbereich KR (v = 1,03).<br />
KR<br />
K2<br />
K<br />
1<br />
1,00<br />
1,10<br />
I<br />
><br />
~<br />
0E<br />
rn c<br />
::><br />
.:E u<br />
~<br />
~<br />
1,20<br />
w / z = 0,5 w / z = 0,7<br />
z = 375 kg/m 3 z = 260 kg/m 3<br />
Konsistenzbereich<br />
K2<br />
literaturhinweis:<br />
[1] DIN 1045, Beton- <strong>und</strong> Stahlbetonbau:<br />
Bemessung <strong>und</strong> Ausführung, Entwurf 1986<br />
0)<br />
....Q<br />
...c<br />
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Kl Q)<br />
-0<br />
Q)<br />
Q<br />
m :.:...<br />
Die Betone mit gebrochenem Zuschlag<br />
weisen lediglich Ausbreitmaße von<br />
a = 34 bzw. 38 cm auf <strong>und</strong> sind somit<br />
als steif (Konsistenzbereich K 1) bzw.<br />
plastisch (Konsistenzbereich K 2) zu<br />
bezeichnen. Die Yerdichtungsmaße<br />
der Betone mit gebrochenem Zuschlag<br />
liegen mit v = 1,23 bzw. 1,25 im<br />
Konsistenzbereich K 1; die Betone sind<br />
also als steif zu beurteilen.<br />
[2] SPRINGENSCHMID, R.: »Einfluß der Zuschläge<br />
auf die Güte des Betons am Beispiel Jurakalk<br />
<strong>und</strong> Donaukies«.<br />
Forschungsbericht der TU München, Institut für<br />
Bauingenieurwesen 11, Lehrstuhl für Baustoffk<strong>und</strong>e<br />
<strong>und</strong> Werkstoffprüfung <strong>und</strong> Prüfamt für bituminöse<br />
Baustoffe <strong>und</strong> Kunststoffe, Teil 1 bis 3,<br />
München 1987, noch unveröffentlicht.<br />
Beton mit gebrochenen Zuschlägen, der die gleiche Konsistenz<br />
bei gleichem w/z-Wert aufweisen soll <strong>und</strong> gleich gut zu verarbeiten ist wie Kiesbeton,<br />
benötigt entweder mehr Zementleim, oder aber man muß Fließmittel zugeben.<br />
Der Zementmehrbedarf bei Beton mit gebrochenen Zuschlägen kann bis zu<br />
18 Gew.-O/o betragen, wie die Forschungen an der TU München [2] gezeigt haben.
10<br />
••• für Spritzbeton empfohlen<br />
Spritzbeton, ein Baustoff mit<br />
vielfältigen Einsatzmöglichkeiten<br />
Die Einsatzmöglichkeiten von Spritzbeton<br />
si nd vielseitig. Besonders bei<br />
Sanierungs- <strong>und</strong> Instandsetzungsmaßnahmen<br />
oder zur Verstärkung von<br />
Betonbauteilen ist Spritzbeton oft die<br />
beste <strong>und</strong> einzige Lösung. Im Tunnel<strong>und</strong><br />
Stollenbau ist Spritzbeton zur<br />
schnellen Sicherung der frisch ausgebrochenen<br />
Tunnelröhre nicht mehr<br />
wegzudenken. Aufwendige <strong>und</strong><br />
sperrige Verstrebungen entfallen durch<br />
dieses Stützkorsett. Felsböschungen<br />
<strong>und</strong> Baugrubenwände lassen sich mit<br />
Spritzbeton in kürzester Zeit sichern.<br />
Bauteile mit schwieriger Geometrie<br />
können häufig nur mit Spritzbeton wirtschaftlich<br />
realisiert werden.<br />
Spritzbeton verlangt besondere<br />
Betontechnologie <strong>und</strong> Zuschlagstoffe<br />
Die Förderung über Schlauch- oder<br />
Rohrleitungen <strong>und</strong> das Verfahren, den<br />
Beton mit Düsen auf das Bauteil zu<br />
spritzen, stellen an die Betontechnologie<br />
<strong>und</strong> die Zuschlagstoffe besondere<br />
Anforderungen.<br />
Für das Pumpen durch die Rohrleitungen<br />
beim Naßspritzverfahren<br />
muß nasser Frischbeton besonders<br />
geschmeidig sein. Dennoch darf der<br />
dafür nötige Mehl- <strong>und</strong> Feinstkornanteil<br />
nicht zu groß sein, was Qualitäts- <strong>und</strong><br />
Festigkeitseinbußen zur Folge hätte <strong>und</strong><br />
zu ·Schwindrissen führen würde.<br />
Beim Trockenspritzverfahren, bei dem<br />
das trockene Gemisch aus Zement <strong>und</strong><br />
Zuschlag durch die Rohrleitung zur<br />
Düse gefördert wird, ist der Verschleiß<br />
an den Rohren <strong>und</strong> Geräten ein<br />
bedeutender Kostenfaktor.<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies ist für das Naß<strong>und</strong><br />
Trockenspritzverfahren der<br />
ideale Zuschlag<br />
Die r<strong>und</strong>e Kornform von <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies<br />
macht den Beton geschmeidig. Der<br />
Zement-, Mehl- <strong>und</strong> Feinstkorn- sowie<br />
der Wasseranteil kann auf das nötige<br />
Maß beschränkt bleiben. ·Die Pumpenleistung<br />
bleibt wirtschaftlich, ohne<br />
daß Einbußen bei der Betonqualität<br />
hingenommen werden müssen.<br />
Auch ein Verstopfen <strong>und</strong> der Verschleiß<br />
von Rohrleitungen <strong>und</strong> Geräten wird<br />
durch die r<strong>und</strong>e Kornform von <strong>Sand</strong><br />
<strong>und</strong> Kies minimiert.<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies ist nach wie vor der ideale ZuschlagstoH für Spritzbeton,<br />
denn die r<strong>und</strong>e Kornform macht ihn geschmeidig,<br />
der Zement- bzw. Mehl- <strong>und</strong> Feinstkornanteil bleibt auf ein optimales Maß beschränkt<br />
<strong>und</strong> die Pumpenleistung wird wirtschaftlicher.
-------------------------------------11<br />
••• gut ZU verdichten<br />
Je dichter das Betongefüge, desto<br />
besser der Beton<br />
Die Qualität eines Betons hängt ganz<br />
entscheidend davon ab, wie dicht sein<br />
Gefüge ist. Je dichter, desto höher ist<br />
die Festigkeit, die Stahlbewehrung wird<br />
besser vor Korrosion geschützt <strong>und</strong><br />
Wasser <strong>und</strong> CO 2 können weniger tief<br />
in die Betonoberfläche eindringen.<br />
Außerdem wird der Widerstand gegen<br />
Frost <strong>und</strong> chemische Angriffe erhöht.<br />
Das heißt, die Lebensdauer einer<br />
Betonkonstruktion wird durch dichten<br />
Beton wesentlich verlängert.<br />
Auf den wirz-Wert, die Nachbehandlung<br />
<strong>und</strong> den Zuschlag<br />
kommt es an<br />
Die verschiedensten Faktoren sind entscheidend<br />
dafür, ob ein Beton dicht<br />
wird:<br />
• Das Verhältnis von Wasser zum<br />
Zement, der w/z-Wert, sollte<br />
möglichst niedrig sein.<br />
• Der Beton muß lange <strong>und</strong> gut nachbehandelt,<br />
das heißt feucht gehalten<br />
werden.<br />
• Die Zusammensetzung der Zuschlagstoffe<br />
sollte so gewählt werden, daß<br />
das Zuschlagstoffgemisch so wenig<br />
Hohlräume wie möglich hat. Denn je<br />
mehr Zementleim nötig ist, um die<br />
Hohlräume auszufüllen, desto mehr<br />
Poren bilden sich im Zementstein.<br />
Diese entstehen durch das Entweichen<br />
des nicht benötigten Wassers<br />
bei der Hydratation. Mit stetigen<br />
Sieblinien wird das Zuschlagstoffgemisch<br />
hohlraumarm <strong>und</strong> der Beton<br />
dicht.<br />
• Die Zuschlagstoffe selbst sollten sich<br />
gut verdichten lassen, damit sie beim<br />
Rütteln schnell <strong>und</strong> problemlos ihre<br />
optimale Lagerungsdichte erreichen.<br />
Zuschlagstoffe mit großer innerer<br />
Reibung sind sperrig <strong>und</strong> wesentlich<br />
aufwendiger zu verdichten .<br />
Optimal dichter Beton mit <strong>Sand</strong><br />
<strong>und</strong> Kies<br />
Dank der r<strong>und</strong>en Kornform von <strong>Sand</strong><br />
<strong>und</strong> Kies läßt sich Kiesbeton hervorra-<br />
gend verdichten. Die innere Reibung<br />
des <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> Kiesgemisches ist gering.<br />
Durch den "Kugellagereffekt" wird der<br />
Beton geschmeidig <strong>und</strong> homogen.<br />
Die Vorteile: Mit <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies ist der<br />
Energie- <strong>und</strong> Arbeitsaufwand für die<br />
Verdichtung geringer <strong>und</strong> die Einbauleistung<br />
wird erhöht. Die ideale Sieblinie<br />
kann beibehalten werden. Das heißt,<br />
von der Fullerkurve muß nicht wesentlich<br />
abgewichen werden, z.B. um die<br />
Geschmeidigkeit des Frischbetons zu<br />
verbessern. Der Zementanteil bleibt mit<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies gering. Kiesbeton ist<br />
Qualitätsbeton mit hoher Dichte.<br />
Bestimmung des Ausbreitmaßes<br />
von Kiesbeton<br />
Je dichter der Beton, desto höher seine Qualität <strong>und</strong> Lebensdauer. Voraussetzung für<br />
eine optimale Dichte ist vor allem ein hohlraumarmes ZuschlagstoHgemisch.<br />
Die ZuschlagstoHe sollten eine Kornform haben, die eine gute Verdichtung gewährleistet.<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies erfüllen diese Voraussetzungen. Denn aufgr<strong>und</strong> der r<strong>und</strong>en Kornform<br />
läßt sich mit geringstem Aufwand eine hervorragende Dichte erzielen.
12------------------------------------<br />
••• für Qualitäts-Estriche<br />
Für iede Anwendung<br />
die spezielle Estrichart<br />
Die Art des Estrichs richtet sich nach<br />
der Örtlichkeit, den baulichen <strong>und</strong><br />
wirtschaftl ichen Anforderungen.<br />
Je nach Bindemittel unterscheidet man<br />
zwischen<br />
• Anhydritestrich<br />
• Gußasphaltestrich<br />
• Magnesiaestrich<br />
• Zementestrich<br />
Anhydrit- <strong>und</strong> Zementestrich sind die am<br />
häufigsten verwendeten.<br />
Nach Art der Herstellung unterscheidet<br />
man zwischen<br />
• Verb<strong>und</strong>estrich, der direkt auf die<br />
Decke aufgebracht wird,<br />
.' schwimmendem Estrich, der eine<br />
Zwischenlage aus Folien oder Dämmplatten<br />
hat,<br />
• Baustellenestrich, der auf der Baustelle<br />
gemischt wird,<br />
• Trocken-, bzw. Einkammersiloestrich,<br />
bei dem das Bindemittel <strong>und</strong> der<br />
getrocknete Zuschlag im Werk vorgemischt<br />
auf die Baustelle angeliefert<br />
<strong>und</strong> dort das Wasser zugegeben<br />
wird,<br />
• Zweikammersiloestrich, bei dem der<br />
Zuschlag getrennt vom Bindemittel<br />
in Silos auf die Baustelle kommt <strong>und</strong><br />
dort unter Zugabe von Wasser vollautomatisch<br />
gemischt wird,<br />
• Fließestrich, als Anhydritfließestrich,<br />
der direkt zum Einbauort gepumpt<br />
<strong>und</strong> mit geringem Aufwand verarbeitet<br />
wird.<br />
Die wichtigsten Eigenschaften, die von<br />
Estrichen erfüllt werden müssen, sind:<br />
Ebenheit, Druckfestigkeit, Biegezugfestigkeit<br />
<strong>und</strong> in speziellen Fällen ein<br />
hoher Abnutzungswiderstand. Sowohl<br />
Anforderungen als auch Herstellung<br />
<strong>und</strong> Prüfung regelt die DIN 18560,<br />
Teile 1 bis 5.<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies ist der richtige<br />
Zuschlag für Estriche<br />
Ob als herkömmlicher Zement-,<br />
Anhydrit- <strong>und</strong> Gußasphaltestrich oder<br />
als Fließestrich, ob als Baustellenestrich<br />
oder Ein- bzw. Zweikammersiloestrich,<br />
ob als Verb<strong>und</strong>estrich oder als schwimmender<br />
Estrich:<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies ist der richtige Zuschlag.<br />
Bei Estrichen kommt es vor allem darauf<br />
an, daß sie leicht einzubringen, zu<br />
verteilen <strong>und</strong> zu glätten sind. Zugleich<br />
sollen sie ein geringes Schwindmaß<br />
aufweisen.<br />
Mit <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies lassen sich beide<br />
Forderungen bestens erfüllen. Mit einer<br />
optimalen Kornzusammensetzung <strong>und</strong><br />
der r<strong>und</strong>en Kornform von <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies<br />
benötigt der Estrich relativ wenig<br />
Wasser, was sich günstig auf das<br />
Schwindverhalten auswirkt <strong>und</strong> bleibt<br />
trotzdem gut zu verarbeiten.<br />
Durch die r<strong>und</strong>e Kornform von <strong>Sand</strong><br />
<strong>und</strong> Kies werden Pumpen <strong>und</strong> Förderschläuche<br />
geschont. Eine optimale<br />
Pumpleistung ist immer gewährleistet.<br />
Die Verarbeitungsstufen beim Fließestrich<br />
Estrich muß eben, druckfest, biegezugfest <strong>und</strong> dauerhaft sein,<br />
sowie ein geringes Schwindmaß aufweisen.<br />
Er darf sich nicht entmischen, muB wirtschaftlich <strong>und</strong> problemlos einzubringen,<br />
zu pumpen, zu verteilen <strong>und</strong> zu glätten sein.<br />
Alles Eigenschaften, die sich mit <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies als Zuschlag<br />
hervorragend erreichen lassen.
-----------------------------------------13---<br />
••• am Beispiel Abwasserringkanal<br />
um den Chiemsee<br />
Eine bautechnische<br />
Herausforderung in ieder Hinsicht<br />
Der Abwasserringkanal um den<br />
Chiemsee ist das bedeutendste Seenreinhaltungsprojekt<br />
in Bayern. Er faßt<br />
die Abwässer der 7 Seegemeinden<br />
um den Chiemsee <strong>und</strong> leitet sie zur<br />
Kläranlage in der Stiederinger Au.<br />
Das geklärte Wasser wird von dort in<br />
den Inn geleitet.<br />
Das in seiner Art einmalige Bauwerk<br />
mit sei nen insgesa mt 28 km seeverlegten,<br />
31 km landverlegten Leitungen,<br />
davon über 7 km im Stollen, war<br />
eine bautechnische Herausforderung<br />
für Planung, Betontechnologie, Baumaschinentechnik<br />
<strong>und</strong> Ausführende.<br />
sollte allerdings vermieden werden,<br />
weil der Beton zähklebrig wird <strong>und</strong><br />
damit das Pu~pen erschwert. Zudem<br />
wirkt sich ein Ubermaß an Mehlkorn<br />
ungünstig auf das Schwinden, den<br />
Frostwiderstand, den Verschleißwiderstand<br />
<strong>und</strong> andere Festbetoneigenschaften<br />
aus.<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies bringt alle diese<br />
Voraussetzungen für einen gut zu<br />
pumpenden Beton mit. Die r<strong>und</strong>e<br />
Kornform hat im Verhältnis zum Volumen<br />
ein Minimum an Oberfläche, die<br />
mit Mörtel umhüllt werden muß.<br />
Dadurch kann der Mörtel- <strong>und</strong> Mehlkornanteil<br />
auf das nötige Maß<br />
beschränkt bleiben.<br />
Außerdem wirkt die r<strong>und</strong>e Kornform<br />
von <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies wie ein Kugellager.<br />
Die Gefahr, daß sich die groben<br />
Körner verkeilen <strong>und</strong> zu Rohrverstopfungen<br />
führen, ist dadurch wesentlich<br />
geringer.<br />
Durch die niedrige Reibung der r<strong>und</strong>en<br />
Körner an der Rohrwandung kann<br />
eine hohe Pumpleistung erreicht werden<br />
<strong>und</strong> der Verschleiß der Geräteteile<br />
ist gering.<br />
Ein weiterer Vorteil ist:<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies werden gewaschen,<br />
so daß der Mehlkornanteil <strong>und</strong> damit<br />
das Gleitverhalten des Betons nahezu<br />
konstant ist.<br />
Weltrekord im Weitfördern von<br />
Beton dank <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies<br />
Einen Weltrekord besonderer Art gab<br />
es beim Betonieren des 2,5 km langen<br />
Ablaufkanals vom Klärwerk bis<br />
zum Inn. Über eine Strecke von mehr<br />
als 1,5 km wurde der Beton in den<br />
Stollen des Ablaufkanals gepumpt.<br />
Dies ist ein Weltrekord, der nur durch<br />
die optimale Betonzusammensetzung<br />
mit <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies zu erreichen war.<br />
Mit <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies zu Höchstleistungen<br />
Beton, mit dem derartige Rekorde<br />
erzielt werden können, soll genügend<br />
Mörtel enthaIten, so daß alle groben<br />
Zuschlagkörner satt umhüllt werden<br />
<strong>und</strong> sich an der Rohrwand eine Gleitschicht<br />
bildet. Außerdem ist für das<br />
Zusammenhaltevermögen <strong>und</strong> die Verformbarkeit<br />
des Betons ein ausreichender<br />
Mehlkorngehalt besonders<br />
wichtig. Zuviel Mörtel oder Mehlkorn<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies ist nach wie vor der ideale ZuschlagstoH für Beton,<br />
der über weite Strecken gepumpt werden muß.<br />
Die r<strong>und</strong>e Kornform macht ihn geschmeidig, der Zement- bzw. Mehl- <strong>und</strong><br />
Feinstkornanteil bleibt auf ein optimales Maß beschränkt, die Gefahr<br />
einer Rohrverstopfung wird verringert <strong>und</strong> die Pumpenleistung wirtschaftlicher.
_.---- 14------------------------------------------<br />
••• mit hochfestem Beton<br />
zu neuen Dimensionen<br />
Höchste Ansprüche für die<br />
Extrembereiche des Ingenierbaus<br />
Beton, der über die Druckfestigkeit B 55<br />
nach DIN 1045 hinausgeht, wird als<br />
hochfester Beton bezeichnet <strong>und</strong> bedarf<br />
der Zustimmung im Einzelfall. Diese Definition<br />
deckt sich in etwa mit den Regelungen<br />
des Eurocodes 2.<br />
Hochfester Beton erschließt dem "Jahrh<strong>und</strong>ertbaustoff"<br />
Einsatzgebiete in allen<br />
Extrembereichen des Ingenieurbaus.<br />
Die Zugabe von Microsilica <strong>und</strong> ein<br />
extrem niedriger w/z-Wert verleihen<br />
dem Beton Eigenschaften, die höchsten<br />
Ansprüchen gerecht werden: die Druckfestigkeit<br />
wird erhöht, Dichtigkeit <strong>und</strong><br />
Dauerhaftigkeit werden verbessert.<br />
Ganz gleich, ob hohe Lasten, hohe<br />
Wasserdrücke oder aggressive Umweltbedingungen<br />
im Vordergr<strong>und</strong> stehen,<br />
bei extrem beanspruchten Bauteilen läßt<br />
sich hochfester Beton im konstruktiven<br />
Hoch- <strong>und</strong> Tiefbau wirtschaftlich einsetzen.<br />
Auch aus dem Blickwinkel der Spritzbetonverfahren<br />
ergeben sich technisch<br />
neue <strong>und</strong> vorteilhafte Möglichkeiten für<br />
dünnwandige Flächentragwerke für den<br />
Stollen- <strong>und</strong> Tunnelbau, den Wasser<strong>und</strong><br />
Energiebau, aber auch für<br />
Böschungs- <strong>und</strong> Hangsicherungen.<br />
Normalfester<br />
Beton<br />
Druckspannung in NImm<br />
Stauchung in 0/0<br />
Hochfest r<br />
Beton<br />
Die Technologie<br />
Die hohe Festigkeit des Betons wird in<br />
erster Linie durch einen niedrigen w/z<br />
Wert (z.T. unter 0,35) <strong>und</strong> durch Zugabe<br />
von Microsilica als Dispersion in<br />
fester oder pulverisierter Form erreicht.<br />
Der niedrige w/z-Wert bewirkt eine<br />
nahezu vollständige Hydratation. Der<br />
Microsilica-Staub, der h<strong>und</strong>ertmal feiner<br />
ist als Zement, reagiert mit dem Calciumhydroxyd,<br />
das bei der normalen Hydratation<br />
des Zements abgespalten wird<br />
<strong>und</strong> nicht zur Festigkeitsbildung beiträgt.<br />
Es entsteht Calciumsilikathydrat<br />
(= puzzolanische Reaktion), wodurch die<br />
Festigkeit, aber auch die Dichtigkeit des<br />
Betons erheblich gesteigert werden. Die<br />
Festigkeitssteigerung beruht auf der Verbesserung<br />
des Verb<strong>und</strong>es zwischen<br />
Zementstein <strong>und</strong> Zuschlag, die Erhöhung<br />
der Dichtigkeit auf der vollständigen<br />
Hydratation, wodurch keine Poren<br />
zurückbleiben.<br />
Günstige Frischbetoneigenschaften<br />
mit <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies<br />
Hochfester Beton wird mit einem sehr<br />
niedrigen Wassergehalt hergestellt. Um<br />
trotzdem eine gute Verarbeitbarkeit zu<br />
erzielen, wird Fließmittel zugegeben.<br />
Stauchung in 0/0<br />
Die Zugabemenge<br />
ist naturgemäß begrenzt,<br />
weil bei zu<br />
viel Fließmitteizugabe<br />
der Frischbeton<br />
zu klebrig <strong>und</strong><br />
deshalb keine Verbesseru<br />
ng der Verarbeitbarkeit<br />
mehr<br />
erzielt wird.<br />
Die Vorteile von<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies für<br />
die Betonherstellung<br />
kommen bei hoch-<br />
festem Beton noch mehr zum Tragen als<br />
beim Normalbeton.<br />
Mit relativ wenig Fließmittel kann ein<br />
optimal zu verarbeitender hochfester<br />
Frischbeton hergestellt werden.<br />
Untersuchungen über den Einfluß des<br />
Zuschlags auf die Frisch- <strong>und</strong> Festbetoneigenschaften<br />
von hochfestem Beton für<br />
das "Trianon Hochhaus" in Frankfurt <strong>und</strong><br />
die Schadow-Arkaden in Düsseldorf<br />
bestätigen: Der Kieszuschlag führt zu<br />
den günstigsten Frischbetoneigenschaften.<br />
11 Trianon Hochhaus 11, Frankfurt<br />
Werkfoto Phi/ip Ho/zmann AG<br />
Noch mehr als beim Normalbeton wirkt sich beim hochfesten Qualitötsbeton<br />
die Verwendung von <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies positiv auf die Frischbetoneigenschaften aus.<br />
Der w/z-Wert bzw. die Fließmitteizugabe kann niedrig gehalten werden.<br />
Es ergibt sich ein wirtschaftliches Kosten-/Nutzenverhöltnis für den Einsatz<br />
von hochfestem Beton im Ingenierbau.
------------------------------------------ 15 ----<br />
••• BaustoHe für den Landwirt<br />
Kiesbeton trotz Frost, Feuchtigkeit<br />
<strong>und</strong> aggressiven Säuren<br />
Betonbauwerke in der Landwirtschaft<br />
sind besonders harten Beanspruchungen<br />
ausgesetzt. Sie müssen ständig<br />
chemischen Angriffen standhalten:<br />
Garsäure in den Gärfuttersilos, am Futtertisch<br />
<strong>und</strong> im Trogbereich, Schwefelwasserstoff<br />
(H 2 S), die schwefelige Säure<br />
(H 2 S0 3 ), der Ammoniak (NH 3 ) <strong>und</strong> die<br />
Kohlensäure (H 2 C0 3 ) in den Flüssigmist-<br />
<strong>und</strong> Jauchebehältern sowie deren<br />
Zuleitungen, auf den Spaltenböden, in<br />
den Liegeboxen <strong>und</strong> an den Buchtentrennwänden<br />
stehen hier an 1. Stelle.<br />
Aber auch die Frost- <strong>und</strong> Tausalzeinwirkung<br />
auf die Verkehrsflächen aus<br />
Beton erfordert ei ne besonders hohe<br />
Widerstandsfähigkeit.<br />
Je dichter der Beton,<br />
desto widerstandsfähiger ist er<br />
gegen chemische AngriHe<br />
Die Widerstandsfähigkeit des Betons<br />
gegen chemische Angriffe hängt weitgehend<br />
von seiner Dichte ab. Einen<br />
möglichst dichten <strong>und</strong> wasser<strong>und</strong>urchlässigen<br />
Beton erreicht man durch eine<br />
optimale Verdichtung bei Zugabe von<br />
möglichst wenig Wasser im Verhältnis<br />
zum Zement, d.h. bei möglichst geringem<br />
w/z-Wert (Wasser-Zement-Wert)<br />
<strong>und</strong> einer optimalen Nachbehandlung.<br />
Für die Verdichtungswilligkeit des Betons<br />
ist neben der Zementleimmenge<br />
(Zement <strong>und</strong> Wasser) vor allem die<br />
Kornform des Zuschlages ausschlaggebend.<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies sind in dieser<br />
Hinsicht ideal. Ihre r<strong>und</strong>e Kornform, die<br />
wie ein Kugellager wirkt, ermöglicht<br />
eine optimale Verdichtung des Betons,<br />
wobei man mit einer geringen <strong>und</strong> wirtschaftlichen<br />
Zementleimmenge auskommt.<br />
Im Vergleich zu Beton mit<br />
gebrochenen, kantigen Zuschlägen<br />
kann man bei Kiesbeton bis zu<br />
18 % Zement sparen <strong>und</strong> trotzdem<br />
einen gut zu verarbeitenden <strong>und</strong><br />
verdichtungswilligen Beton herstellen,<br />
wie Untersuchungen an<br />
der TU München gezeigt haben.<br />
Nur ges<strong>und</strong>e ZuschlagstoHe<br />
lassen sich nicht mürbe machen<br />
Die Widerstandsfähigkeit des Betons<br />
hängt auch von der Beschaffenheit der<br />
Zuschläge selbst ab. Nur festes <strong>und</strong><br />
"ges<strong>und</strong>es" Material bietet die Gewähr<br />
für einen dauerhaften <strong>und</strong> haltbaren<br />
Beton. <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies haben einen<br />
natürlichen Ausleseprozeß hinter sich.<br />
Aus Felsgestein haben Frost, Gletscher,<br />
Wasser <strong>und</strong> Wind mürbes <strong>und</strong> weiches<br />
Gestein ausgesondert.<br />
So entstanden die Basisbaustoffe <strong>Sand</strong><br />
<strong>und</strong> Kies mit ihrer hohen Festigkeit,<br />
großer Witterungsbeständigkeit <strong>und</strong><br />
gleichbleibender Güte. Durch sorgfältiges<br />
Waschen <strong>und</strong> Aufbereiten im Kieswerk<br />
wird die natürliche Reinheit <strong>und</strong><br />
Qualität noch gesteigert. <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies<br />
erfüllen dadurch die höchsten Ansprüche,<br />
die an einen Betonzuschlag für<br />
landwirtschaftliche Bauten gestellt werden<br />
können.<br />
Kiesbeton - <strong>und</strong> keine Experimente<br />
Seit eh <strong>und</strong> je wird Beton im landwirtschaftlichen<br />
Bauwesen mit <strong>Sand</strong> <strong>und</strong><br />
Kies hergestellt. Denn wie die Erfahrung<br />
von Generationen zeigt: Es gibt<br />
keine langlebigeren, widerstandsfähigeren<br />
<strong>und</strong> damit wirtschaftlichere Baustoffe<br />
für landwirtschaftliche Zweckbauten<br />
als <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies.<br />
BaustoHe werden selten so harten Bedingungen ausgesetzt wie im<br />
landwirtschaftlichen Bau. Hier kommen die Vorteile von hochwertigem Kiesbeton<br />
besonders zum Tragen. Dank der ZuschlagstoHe <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies ist Kiesbeton<br />
beständig gegen aggressive Säuren von Gülle, Mist <strong>und</strong> Silage.
16------------------------------------<br />
••• am Beispiel Lechtalbrücke<br />
bei Schongau<br />
Sichere Verkehrsführung<br />
in 35 m Höhe<br />
Mit dem Neubau der südwestlichen<br />
Umfahrung von Schongau <strong>und</strong> Peiting<br />
sollen die überregionalen Verkehrsströme<br />
aus den innerstädtischen Bereichen<br />
beider Orte ferngehalten werden.<br />
Die Trasse der B<strong>und</strong>esstraßenumfahrung<br />
überquert 2,5 km südlich von<br />
Schongau den Lechstausee, der hier<br />
eine Breite von 400 m aufweist <strong>und</strong><br />
bis zu einer Tiefe von 14 m aufgestaut<br />
ist. Profil <strong>und</strong> Breite des Lechtales erforderten<br />
daher für das Brückenbauwerk<br />
eine Gesamtlänge von 590 m, wobei<br />
zunächst der Talboden auf 155 m<strong>und</strong><br />
sodann der Stausee auf 435 m Länge<br />
in einer Höhe von bis zu 35 m überbrückt<br />
werden mußten.<br />
Pfeilerf<strong>und</strong>amente aus Unterwasserbeton<br />
Die 4 achteckigen Pfeilerf<strong>und</strong>amente<br />
im Stausee wurden unter Wasser im<br />
Kontraktorverfahren innerhalb 18 m tiefer<br />
Sp<strong>und</strong>wandkästen hergestellt. Unterwasserbeton,<br />
der hier durchgehend<br />
in bis zu 3,50 m hohen Blöcken eingebracht<br />
wurde, muß ein gutes Zusammenhaltevermögen<br />
aufweisen, damit<br />
er sich im Wasser nicht entmischt. Er<br />
muß aber gleichzeitig auch so gut verarbeitbar<br />
bleiben, d.h. ein so gutes<br />
Fließverhalten besitzen, daß ohne nennenswerte<br />
Verdichtung ein geschlossenes<br />
Gefüge entsteht. Deshalb mußte<br />
der w/z-Wert möglichst klein, der<br />
Zementgehalt nicht zu gering <strong>und</strong> die<br />
Frischbetonkonsistenz möglichst weich<br />
sein. Die Kornzusammensetzung des<br />
Zuschlaggemisches mußte stetig sein<br />
<strong>und</strong> in der Mitte des günstigen Bereiches<br />
liegen (Sieblinie AB 32).<br />
Mit <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies konnten diese Forderungen<br />
optimal erfüllt werden. Es<br />
wurde ein Beton B 25 KF mit folgender<br />
Rezeptur hergestellt <strong>und</strong> eingebaut:<br />
Zement:<br />
350 kg/m 3 HOZ 35 L<br />
Wasser: 193 Liter/m 3<br />
w/z = 0,55<br />
Zuschlag:<br />
Zusatzmittel:<br />
1850 kg/m 3 <strong>Sand</strong><br />
<strong>und</strong> Kies mit stetiger<br />
Sieblinie AB 32<br />
Fließmittel 1% vom<br />
Zementgewicht<br />
Nach Erhärten des Betons wurde die<br />
Baugrube gelenzt <strong>und</strong> dann das<br />
restliche F<strong>und</strong>ament <strong>und</strong> der aufgehende<br />
Pfeiler betoniert.<br />
West<br />
Pfeiler 1<br />
":r:'.":-.";". -: :.0...•...:: :
------------------------------------------ 17----<br />
Zwei Vorbauabschnitte<br />
von 4,92 m Länge pro Woche<br />
Pfeiler 5<br />
Ost<br />
Über jedem Pfeiler wurde ein 8,10 m<br />
langer "Pfeilertisch" des Brückenüberbaues<br />
auf Gerüst beton iert. Mit<br />
2 Vorschalwagen erfolgte dann<br />
gleichzeitig nach beiden Seiten die<br />
Herstellung des Überbau-Hohlkastens<br />
im klassischen Freivorbau-System<br />
DYWIDAG. Jede Woche wurden zwei<br />
Hohlkastenabschnitte von 4,92 m<br />
Länge betoniert <strong>und</strong> an die bereits<br />
fertiggestellten Bereiche mittels Spannbewehrung<br />
angeschlossen. Dieser Vorgang<br />
wiederholte sich bis zur Feldmitte.<br />
Dort wurden dann die Vorbauschalwagen<br />
abgelassen <strong>und</strong> mit Pontons<br />
zum nächsten Pfeiler umgesetzt.
--.\.".<br />
--- 18-----------------------------------<br />
Bereits nach 18 St<strong>und</strong>en wurde<br />
ausgeschalt <strong>und</strong> vorgespannt<br />
Um den Takt einhalten zu können,<br />
mußte bereits nach 18 St<strong>und</strong>en ausgeschalt<br />
<strong>und</strong> vorgespannt werden.<br />
Der Beton mußte deshalb eine hohe<br />
Frühfestigkeit - 32 N/mm 2 nach<br />
18 St<strong>und</strong>en - aufweisen. Mit folgender<br />
Rezeptur konnte dies erreicht werden:<br />
Beton B 45 KR<br />
Zement:<br />
400 kg/m 3 PZ 45 F<br />
Wasser: 180 Liter/ m 3<br />
w/z = 0,45<br />
Zuschlag: 1820 kg/m 3<br />
Zusatzmittel:<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies mit<br />
der Sieblinie AB 16<br />
Fließmittel 1% vom<br />
Zementgewicht<br />
Verzögerer 0,2 %<br />
vom Zementgewicht<br />
Mit dieser Rezeptur wurden folgende<br />
Druckfestigkeiten <strong>und</strong> Ausbreitmaße<br />
erreicht:<br />
Druckfestigkeit nach 18 St<strong>und</strong>en:<br />
Ausbreitmaße:<br />
ß 18 Std. = 33 N/mm 2<br />
nach 20 St<strong>und</strong>en:<br />
ß 20 Std. = 36 N/mm 2<br />
nach 24 St<strong>und</strong>en:<br />
ß 24 Std. = 39 N/mm 2<br />
nach 7 Tagen:<br />
ß D7 = 58 N/mm 2<br />
nach 28 Tagen:<br />
ß D28 = 71 N/mm 2<br />
ao<br />
= 33 cm<br />
= 59 cm<br />
aF 30 min = 52 cm<br />
In den relativ schmalen Stegen liegen<br />
die Spannstähle mit der schlaffen<br />
Bewehrung dicht beisammen, so daß<br />
wenig Platz für den Betoneinbau bleibt.<br />
Um durch die engen Zwischenräume<br />
zwischen der Bewehrung auch in die<br />
unterste Ecke des Steges zu gelangen,<br />
muß der Beton ein gutes Fließverhalten<br />
aufweisen. Mit dem verwendeten <strong>Sand</strong><br />
<strong>und</strong> Kies, mit einem Größtkorn von<br />
16 mm, konnte das erforderliche gute<br />
Fließverhalten bei einem w/z-Wert von<br />
nur 0,45 <strong>und</strong> einer FließmitteImenge<br />
von lediglich 1 % vom Zementgewicht<br />
erreicht werden.<br />
Die Verhältnisse auf der Baustelle erforderten<br />
es, daß der Beton über eine auf<br />
Pontons verlegte leitung bis über 350 m<br />
weit gepumpt werden mußte. Die Verwendung<br />
von <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies als Zuschlag<br />
macht es möglich, ca. 12.000 m 3 Beton<br />
mit hoher leistung <strong>und</strong> geringem Verschleiß<br />
über diese Entfernung zu pumpen.<br />
Alle Abbildungen mit fre<strong>und</strong>licher Genehmigung der DYWIDAG.<br />
Die Lechtalbrücke in Schongau beweist:<br />
Kiesbeton ist der IdealbaustoH für bautechnische Meisterleistungen.<br />
Mit <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies als Zuschlag können auch die höchsten Anforderungen<br />
an den Beton voll <strong>und</strong> ganz erfüllt werden.
------------------------------------------19---"<br />
••• Regenwasser aus Betonzisternen<br />
Dachflöche <strong>und</strong> Bedarf bestimmen<br />
Speichervolumen <strong>und</strong> Bauweise<br />
Für Einfamilienhäuser reichen in der<br />
Regel 5 bis 7 m 3 Fassungsvermögen als<br />
Brauchwasservorrat. Entsprechend dem<br />
Einsatzgebiet, beispielsweise für betriebliche<br />
Kfz-Waschanlagen oder die Bewässerung<br />
von Sport-, Grün- <strong>und</strong> Gartenbauanlagen,<br />
sind Unterflurbehälter bis zu<br />
70 m 3 Fassungsvermögen Stand der Technik.<br />
Je nach Größe werden sie in fugenloser<br />
R<strong>und</strong>bauweise, zweischaliger Bauweise<br />
oder Rechteckbauweise hergestellt.<br />
Die Abdeckung erfolgt mit Konus oder<br />
Abdeckplatte. Zu- <strong>und</strong> Abläufe lassen sich<br />
werkseits oder auf der Baustelle integrieren.<br />
Ob Grob- oder Feinfilter zum Einsatz<br />
kommen, richtet sich nach der Nutzung.<br />
Gefördert wird das Wasser per Hand-,<br />
Saug- oder Tauchpumpe. Für die Hauswassernutzung<br />
gibt es komplette, vom<br />
Trinkwasser getrennte Versorgungssysteme.<br />
Gute Wasserqualitöt durch<br />
unterirdischen Einbau <strong>und</strong> Betonbauweise<br />
Betonzisternen haben immer frisches <strong>und</strong><br />
algenfreies Wasser. Licht, die Voraussetzung<br />
für die Algenbildung, kann durch<br />
die unterirdische <strong>und</strong> dunkle Speicherung<br />
nicht eindringen. Es entsteht weder Fäulnis<br />
noch Algenwachstum.<br />
Sedimentation sorgt für eine zusätzliche<br />
Selbstreinigung. Die kühle Betonwandung<br />
mit dem umgebenden Erdreich erhält die<br />
Wasserqualität.<br />
Je dichter das Betongefüge, desto<br />
besser die Zisterne<br />
Die Qualität eines Betons hängt ganz<br />
entscheidend davon ab, wie dicht sein<br />
Gefüge ist. Je dichter, desto höher ist die<br />
Festigkeit, die Stahlbewehrung wird besser<br />
vor Korrosion geschützt <strong>und</strong> Wasser<br />
<strong>und</strong> CO 2 können weniger tief in die<br />
Betonoberfläche eindringen. Außerdem<br />
wird der Widerstand gegen Frost <strong>und</strong><br />
chemische Angriffe erhöht. Das heißt, die<br />
Lebensdauer einer Regenwasserzisterne<br />
wird durch dichten Beton wesentlich<br />
verlängert.<br />
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies sind von Natur aus r<strong>und</strong>geschliffen<br />
<strong>und</strong> rein. Das bedeutet, das<br />
Zuschlaggemisch weist wenig innere Reibung<br />
auf. Der Frischbeton wird dadurch<br />
geschmeidig <strong>und</strong> homogen <strong>und</strong> läßt sich<br />
leicht verdichten. Er fließt durch engste<br />
Bewehrungen <strong>und</strong> dringt bis in kleinste<br />
Ecken.<br />
Die r<strong>und</strong>e Kornform von <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies<br />
erlaubt es auch, den Zementanteil relativ<br />
gering zu halten, so daß die Verarbeitbarkeit<br />
<strong>und</strong> die Betonqualität, d.h. die<br />
Festigkeit <strong>und</strong> Dichtigkeit, optimal bleibt.<br />
Alles Fakten, die letztendlich auch die<br />
Wirtschaftlichkeit der Herstellung von Betonzisternen<br />
erhöhen.<br />
Einbau eines Regenspeichers für ein<br />
Einfamilienhaus<br />
Regenwassernutzung ist, <strong>und</strong> wird mehr <strong>und</strong> mehr, zu einer ökologischen<br />
Notwendigkeit. Mit unterirdischen Zisternen aus Kiesbeton läßt sich diese Idee<br />
umweltgerecht <strong>und</strong> wirtschaftlich in die Tat umsetzen. Denn: <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies<br />
eignen sich durch ihre r<strong>und</strong>e Kornform bestens zur Herstellung von Qualitätsbeton<br />
mit sehr hoher Festigkeit <strong>und</strong> hervorragender Wasserdichtigkeit.
'--- 20-----------------------------------------<br />
••• Wasser aus dem Mangfalltal -<br />
eine Höchstleistung im Verborgenen<br />
Der erste Bauabschnitt<br />
Im Zuge der Erneuerung der Trinkwasserleitungen<br />
aus dem Mangfalltal werden<br />
im ersten Bauabschnitt die bestehenden<br />
Leitungen zwischen der Maximühle<br />
<strong>und</strong> Grub durch einen neuen Trinkwasserstollen<br />
ersetzt.<br />
Auf der Gr<strong>und</strong>lage eines Entwurfes der<br />
Hauptabteilung Wasserversorgung wird<br />
die etwa 5,4 km lange Strecke mit einer<br />
Tunnelbohrmaschine mit Erddruckschild<br />
aufgefahren. Der Schild hat einen Durchmesser<br />
von 3,40 m.<br />
Der erzeugte Hohlraum wird durch den<br />
Einbau einer Betonschale aus Fertigteilsegmenten<br />
gestützt (Tübbings). Anschließend<br />
wird in diese Betonröhre die<br />
"eigentliche" Wasserleitung eingebaut,<br />
ein Stahlrohr von 2,2 m Außendurchmesser,<br />
welches mit einer Zementmörtel<br />
Innenauskleidung versehen wird. An<br />
den beiden ebenfalls neu zu erstellenden<br />
Schächten, Maximühle <strong>und</strong> Grub, wird<br />
die Stollenleitung zunächst mit dem<br />
bestehenden Leitungssystem verb<strong>und</strong>en<br />
<strong>und</strong> in Betrieb genommen.<br />
Bauablauf<br />
Die Herstellung des Mangfallstollens<br />
gliedert sich in folgende Teilaufgaben:<br />
• Ausbau der Zufahrtswege zum Startschacht<br />
(Brückenneubau; Vertiefung<br />
der DB-Unterführung).<br />
• Bau des ca. 30 m tiefen kreisr<strong>und</strong>en<br />
Startschachtes für die Schildvortriebe<br />
des Süd- <strong>und</strong> Nordstollens, der später<br />
als Betriebsschacht (Entleerschacht)<br />
ausgebaut wird.<br />
• Montage der Vortriebsanlage für den<br />
ca. 4,7 km langen Südstollen.<br />
Nach der Bergung der Maschine am<br />
Zielschacht Maximühle, erneuter Einbau<br />
im Startschacht für den Vortrieb<br />
des 0,6 km langen Nordstollenastes.<br />
• Stollenvortrieb <strong>und</strong> Einbau der Stollensicherung<br />
(Tübbings).<br />
• Herstellung des Ziel- <strong>und</strong> Bergeschachtes<br />
an der Maximühle mit einer Tiefe<br />
von ca. 50 m bei 8 m Durchmesser<br />
in Spritzbetonbauweise.<br />
• Herstellung des Ziel- <strong>und</strong> Bergeschachtes<br />
in Grub mit einer Tiefe von ca.<br />
50 m bei 8 m Durchmesser in Spritzbetonbauweise.<br />
• Einbau der Stahlleitung, Ringraumverpressung<br />
<strong>und</strong> anschließend<br />
Zementmörtelinnenauskleidung.<br />
• Ausführung der Schachtköpfe in Ortbeton<br />
mit Betriebseinbauten.<br />
• Anschluß an das bestehende Leitungssystem.<br />
Bauausführung<br />
Schächte<br />
Die Schachtwandung für den kreisr<strong>und</strong>en<br />
Startschacht von 16 m Innendurchmesser<br />
wird als überschnittene Bohrpfahlwand<br />
ausgeführt. Der Pfahldurchmesser<br />
beträgt 1,2 m. Im Schutz der Bohrpfahlwand<br />
erfolgen die Abteufarbeiten mit<br />
mechanischen Lösegeräten. Die beiden<br />
Zielschächte werden in Abschlagslängen<br />
von durchschnittlich 1 m Tiefe bergmännisch<br />
abgeteuft <strong>und</strong> durch eine Spritzbetonschale<br />
von 20 bis 30 cm Stärke<br />
lagenweise gesichert.<br />
Schildvortrieb<br />
Da das Antreffen wasserführender<br />
Schichten nicht ausgeschlossen werden<br />
kann, kommt eine Vortriebsmaschine zum<br />
Einsatz, die es erlaubt, auf sich verändernde<br />
Bodenverhältnisse schnell reagieren<br />
zu können. Durch spezielle Vorrichtungen<br />
am Bohrkopf kann das<br />
Schneidrad bei ungünstigen Verhältnissen<br />
gegen eindringenden, fließenden<br />
Boden geschlossen werden.<br />
Die Tunnelauskleidung besteht aus Stahlbetontübbings<br />
zu sechs konischen Kreissegmenten,<br />
je Ring von 1 m Länge.<br />
Die Wandstärke eines Tübbings beträgt<br />
18 cm. Der Ringspalt zwischen Gebirge<br />
<strong>und</strong> Tübbingring wird anschließend mit<br />
Verpreßmörtel geschlossen .<br />
Rohreinbau<br />
Nach Fertigstellung der Betonröhre werden<br />
ebenfalls vom Startschacht aus die<br />
Stahlrohre für die Trinkwasserleitung<br />
montiert. Zum Schutz gegen Korrosion<br />
wird nach dem vollständigen Einbau<br />
der Leitung eine 12 mm starke Zementmörtelinnenauskleidung<br />
aufgebracht.<br />
Der Maxlmühler Schacht<br />
Mit einem lichten Innendurchmesser von<br />
8 m <strong>und</strong> einer Tiefe von 48,5 m dient der<br />
Maxlmühler Schacht zugleich als Zielschacht<br />
für den Mangfallstollen <strong>und</strong> als<br />
Startschacht für den Mühltalstollen.<br />
Und überall ist Kiesbeton dabei<br />
Betonbauteile, Spritzbeton <strong>und</strong> Mörtel<br />
müssen beim Bau dieses Projektes viele<br />
Aufgaben erfüllen. Sie sind so unersetzlich<br />
wie nirgends sonst.<br />
Unsichtbar im Erdreich <strong>und</strong> Gestein eingebettet,<br />
geben sie dieser unterirdischen<br />
Lebensader Halt <strong>und</strong> Beständigkeit für<br />
Generationen.<br />
Hier gilt: Je dichter der Beton, desto<br />
höher seine Qualität <strong>und</strong> Lebensdauer.<br />
Voraussetzung für eine optimale Dichte<br />
ist ein niedriger w/z-Wert <strong>und</strong> ein hohlraumarmes<br />
Zuschlagstoffgemisch.<br />
Mit <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies werden diese Anforderungen<br />
erfüllt. Denn aufgr<strong>und</strong> der<br />
r<strong>und</strong>en Kornform läßt sich mit geringstem<br />
Aufwand eine hervorragende Dichte<br />
erzielen.<br />
Das Ergebnis: Qualitätsbeton mit hoher<br />
Festigkeit <strong>und</strong> Lebensdauer, geringer Karbonatisierung,<br />
sehr gutem Korrosionsschutz<br />
<strong>und</strong> großer Widerstandsfähigkeit<br />
gegen Feuchtigkeit, Frost <strong>und</strong> aggressive<br />
Medien.<br />
Spritzbetonarbeiten am Schacht Maximühle
----------------------------- 21<br />
aoo m t:=========~)!K;========<br />
000<br />
or~ ne/Quellkal )<br />
TERTIÄR (Ton chluff argel)<br />
TERT1Än (<strong>Sand</strong><br />
nd lein)<br />
T. RTlAA ( onglom rat)<br />
Entleerschocht Aushubarbeiten<br />
Bohrkopf Schildvortriebsmaschine
---22----------------------------------------<br />
Mit fre<strong>und</strong>licher Genehmigung<br />
<strong>und</strong> Unterstützung<br />
der Stadtwerke München ,<br />
Hauptabteilung Wasserversorgung<br />
____ Gebirge<br />
verpre8ter Ringspalt<br />
Tübbingauskleidung (d = 18 cm)<br />
AuftJiebssicherung mi Stützschläuchen<br />
Stahlro r ON 2220 (5 =22,2 mm)<br />
. ZM~AuskJeidung 12 mm<br />
Kabelleerrohre<br />
Dämmer<br />
Transportkonstruktion<br />
Fertiger Tunnel vor Rohreinbau<br />
Tunnelquerschnitt<br />
Draufsicht<br />
Drauf ·c<br />
Bohrpfähle 01,20 m<br />
--------------,<br />
--------------,,<br />
-- -<br />
Ausziehstollen<br />
L= 17,00 m<br />
Schnitt<br />
~MDhlthalstollen - - - - - - - - - -<br />
pr tzbe on<br />
Schacht Thalham Nord<br />
Schacht Grub<br />
Betonbauteile, Spritzbeton <strong>und</strong> Mörtel müssen beim Bau von Trinkwasserstollen<br />
viele Aufgaben lösen.<br />
Kiesbeto mit seinen hervorragenden Eigenscha en<br />
ist für diese betontechnologische Herausforderung bestens geeignet.
Die vvichtigsten Normen für die QualitätsbaustoHe <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies:<br />
DIN 4226 Zuschlag für Beton (Ausgabe 1983)<br />
DIN 1045 Beton- <strong>und</strong> Stahlbeton (Ausgabe 1988)<br />
DIN 4227 Spannbeton (Ausgabe 1988)<br />
DIN 1053 Mauerwerk (Ausgabe 1990)<br />
DIN 18550 Putz (Ausgabe 1985)<br />
DIN 18560 Estriche im Bauwesen (Ausgabe 1992)<br />
Schriftenreihe der bayerischen<br />
<strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> Kiesindustrie<br />
Heft 1/82: Rekultivierungsleistungen der bayerischen<br />
<strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> Kiesindustrie<br />
Heft 2/83: <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies -<br />
Rohstoffe höchster Qualität<br />
Heft 3/90: <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> Kiesgruben <br />
Lebensräume für Amphibien<br />
Heft 4/90: Dillinger Donauried <br />
Landschaftsökologische Rahmenuntersuchung<br />
zum Kiesbau<br />
Heft 5/90: Die Bedeutung der Baggerseen<br />
des Obermaintales als Freizeit- <strong>und</strong><br />
Erholungsgebiet<br />
Heft 6/93: Günzburger Donauried - Landschaftsökologische<br />
Rahmenuntersuchung<br />
Heft 7/95: Anleitung zum Bau von Uferschwalben<br />
Wänden<br />
Heft 8/96: Landschaftsökologisches Gutachten<br />
zum Abbau von <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> Kies<br />
in der Region Ingolstadt<br />
(ohne Südliche Frankenalb)<br />
Anschriften der Verfasser<br />
<strong>Bayerischer</strong> <strong>Industrieverband</strong><br />
<strong>Steine</strong> <strong>und</strong> <strong>Erden</strong> e.V.,<br />
Fachabteilung <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> Kiesindustrie<br />
Beethovenstr. 8,<br />
80336 München<br />
Flade & Hauch GmbH,<br />
Konzept· Werbung . Design<br />
Elisabethstr. 34,<br />
80796 München<br />
Weiterführendes Schrifttum<br />
DINGETHAL, F.J.; JÜRGING, P.; KAULE, G.;<br />
WEINZIERL, W., 1985: Kiesgrube <strong>und</strong> Landschaft.<br />
Verlag Paul Parey, Hamburg <strong>und</strong> Berlin
Fachabteilung <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> Kiesindustrie im<br />
Bayerischen <strong>Industrieverband</strong> .<strong>Steine</strong> <strong>und</strong> <strong>Erden</strong> e.V.,<br />
BeethovenstraBe 8 • 80336 München