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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 />

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Seite 11<br />

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Seite 13<br />

Seite 14<br />

Seite 15<br />

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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

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