Zusammensetzung von Beton

Gesteinskörnungen, Zement und Wasser

Beton wird aus den Ausgangsstoffen Gesteinskörnungen, Zement und Wasser hergestellt. Weiterhin können Zusatzmittel und Zusatzstoffe sowie Fasern hinzugefügt werden. Die natürlichen Rohstoffe stammen meist aus der Region der Betonwerke, was in Farbe oder Beschaffenheit des fertigen Betons zum Ausdruck kommen kann.

Gallerie

Gesteinskörnungen

Mit einem Anteil von 70 bis 80 Volumenprozent sind Gesteinskörnungen der Hauptbestandteil des Betons. Das Gemenge oder Haufwerk von ungebrochenen oder gebrochenen Körnern aus natürlichen, industriell hergestellten oder rezyklierten Stoffen wird durch das Bindemittel Zement zu Beton verkittet.

Gesteinskörnungen können sich in ihrer Herkunft (natürlich oder industriell hergestellt), Stoffart (z.B. Granit, Lava), ihrer Kornrohdichte (leichte, normale und schwere Gesteinskörnung), Kornform (rund oder gebrochen) und Korngröße (Größtkorn D und Kleinstkorn d in mm) unterscheiden. Abgeleitet von der Korngröße werden Gesteinskörnungen in Korngruppen (d/D) eingeteilt. Daraus ergeben sich

  • feine Gesteinskörnungen (Mehlkorn / Sand), z.B. 0/4
  • grobe Gesteinskörnungen (Kies / Splitt / Schotter), z.B. 8/16
  • und Korngemische (Mischungen grober und feiner Gesteinskörnungen), z.B. 0/32

Die geometrischen, physikalischen und chemischen Anforderungen an die Eigenschaften von Gesteinskörnungen werden in Abhängigkeit der Verwendungsart und der Herkunft der Gesteinskörnung festgelegt (siehe dazu u.a. Zement-Merkblatt B2: Gesteinskörnungen für Normalbeton des IZB).

Für die Verwendung in Normal- und Schwerbeton müssen sie der DIN EN 12620: Gesteinskörnungen für Beton entsprechen. Für rezyklierte Gesteinskörnungen gelten zusätzlich die DIN 4226-101: Rezyklierte Gesteinskörnungen für Beton nach DIN EN 12620 – Teil 101: Typen und geregelte gefährliche Substanzen beziehungsweise Teil 102: Typprüfung und Werkseigene Produktionskontrolle.

Gallerie

Zement

Zement ist das übliche Bindemittel für die Beton- und Mörtelherstellung. Das feine Mehl ist anorganisch und wirkt hydraulisch. Durch die Mischung mit Wasser wird aus dem Zement der Zementleim. Dieser härtet zum wasser- und raumbeständigen Zementstein aus – eine chemische Reaktion, die sowohl an der Luft als auch unter Wasser funktioniert.

Die wichtigsten Zemente sind in der DIN EN 197-1 Zement - Teil 1: Zusammensetzung, Anforderungen und Konformitätskriterien von Normalzement genormt. Hier werden fünf Hauptzementarten unterschieden:

  • CEM I: Portlandzement
  • CEM II: Portlandkompositzement
  • CEM III: Hochofenzement
  • CEM IV: Puzzolanzement
  • CEM V: Kompositzement

Diese Hauptzementarten werden in 27 Unterarten eingeteilt, entsprechend der Zugabemenge ihrer jeweiligen Hauptbestandteile. Diese machen jeweils mehr als fünf Masseprozent aus Gesamtsumme aller Haupt- und Nebenbestandteile aus. Neben Portlandzementklinker können dazu Hüttensand (granulierte Hochofenschlacke), Silicastaub, Puzzolane, Flugasche, gebrannter Schiefer und Kalkstein zählen.

DIN EN 14216: Zement - Zusammensetzung, Anforderungen und Konformitätskriterien von Sonderzement mit sehr niedriger Hydratationswärme unterteilt weitere Zemente mit sehr niedriger Hydratationswärme in die Hauptzementarten:

  • Hochofenzement VLH III 
  • Puzzolanzement VLH IV 
  • Kompositzement VLH V

Gallerie

Wasser

Damit die Reaktionen bei der Betonherstellung wunschgemäß ablaufen, darf das dem Zement zugegebene Wasser keine störenden Substanzen enthalten. Zum Beispiel wirken Huminsäuren, die etwa in Moorwässern vorkommen, betonverflüssigend. Auch Industrieabwässer können für die angestrebte Betonqualität nachteilig sein. Deshalb wird zur Betonherstellung oft Trinkwasser verwendet, in geografisch günstig gelegenen Betonwerken auch Wasser aus Flüssen oder Seen. Auch sogenanntes Restwasser, etwa aus der Reinigung von Anlagen und Mischfahrzeugen, darf aufbereitet und geprüft verwendet werden.

Wie das Zugabewasser geprüft und beurteilt werden muss, ist festgelegt in der DIN EN 1008: Zugabewasser für Beton - Festlegung für die Probenahme, Prüfung und Beurteilung der Eignung von Wasser, einschließlich bei der Betonherstellung anfallendem Wasser, als Zugabewasser für Beton.

Das folgende Video des Herstellers Heidelberg Cement zeigt Schritt für Schritt den Herstellungsprozess von Transportbeton:

Video

Fachwissen zum Thema

Planungshilfen

B 2 – Gesteinskörnungen für Normalbeton

Natürliche oder künstlich hergestellte Gesteinskörner, die vermischt mit Wasser und Zement, für die Herstellung von Beton geeignet...

Dem hohen CO2-Ausstoß bei der Produktion des Bindemittels Zement steht die lange Haltbarkeit von Betonkonstruktionen gegenüber (Bild: Zementwerk in Berlin).

Dem hohen CO2-Ausstoß bei der Produktion des Bindemittels Zement steht die lange Haltbarkeit von Betonkonstruktionen gegenüber (Bild: Zementwerk in Berlin).

Herstellung

Betonherstellung und Klimaschutz

Die Reduktion des Klinkerfaktors und die Abscheidung von Kohlenstoffdioxid sollen dazu beitragen, den CO2-Ausstoß bei der Zementherstellung zu senken.

Regelwerke

Gesteinskörnungen

Die wichtigsten DIN-Regelwerke für die Verwendung von Gesteinskörnungen sind die DIN EN 12620: Gesteinskörnungen für Beton für...

Portlandzementklinker, Hüttensand, natürliche Puzzolane, Kieselsäurereiche Flugasche, Gebrannter Schiefer gehören zu den Hauptbestandteilen von Zement.

Portlandzementklinker, Hüttensand, natürliche Puzzolane, Kieselsäurereiche Flugasche, Gebrannter Schiefer gehören zu den Hauptbestandteilen von Zement.

Herstellung

Hauptbestandteile des Zements

Zur Betonherstellung wird neben Gesteinskörnungen und Wasser ein Bindemittel benötigt: der Zement. Seine Hauptbestandteile sind:...

Kontakt Redaktion Baunetz Wissen: wissen@baunetz.de
BauNetz Wissen Beton sponsored by:
Deutsche Zement- und Betonindustrie vertreten durch das
InformationsZentrum Beton | Kontakt 0211 / 28048–1 | www.beton.org
Zum Seitenanfang

Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS)neu

In der Beton- und Zementindustrie wird damit begonnen, Kohlendioxid mit Anlagen wie diesen abzuscheiden, zu komprimieren und abzutransportieren.

In der Beton- und Zementindustrie wird damit begonnen, Kohlendioxid mit Anlagen wie diesen abzuscheiden, zu komprimieren und abzutransportieren.

Kohlendioxid aus der Beton- und Zementherstellung soll gar nicht erst in die Atmosphäre gelangen, sondern weiterverwendet oder eingelagert werden.

Zertifizierung des Concrete Sustainability Councils

2016 wurde das Concrete Sustainability Council gegründet, dessen Zertifikate nachhaltiges Handeln in der Beton- und Zementherstellung ausweisen sollen.

2016 wurde das Concrete Sustainability Council gegründet, dessen Zertifikate nachhaltiges Handeln in der Beton- und Zementherstellung ausweisen sollen.

Um eines der Label zu bekommen, müssen Beton- und Zementwerke nachweisen, dass sie ökologisch, sozial und ökonomisch verantwortlich handeln.

Energie in der Zementherstellung

Bei der Zementherstellung wird viel thermische Energie benötigt, zum Beispiel um den Kalk zu Klinker zu brennen.

Bei der Zementherstellung wird viel thermische Energie benötigt, zum Beispiel um den Kalk zu Klinker zu brennen.

Große Mengen thermischer und elektrischer Energie werden benötigt, um Kalk zu Klinker zu brennen und daraus Zement herzustellen.

Zusammensetzung von Beton

Zement, Wasser und Gesteinskörnungen sind die Ausgangsstoffe für die Herstellung von Beton.

Zement, Wasser und Gesteinskörnungen sind die Ausgangsstoffe für die Herstellung von Beton.

Gesteinskörnungen, Zement und Wasser sind die Ausgangsstoffe des mineralischen Baustoffs. Durch Zusatzmittel und -stoffe lässt er sich den jeweiligen Anforderungen anpassen.

Einfluss der Ausgangsstoffe

Einfluss der Ausgangsstoffe

Sämtliche Ausgangsstoffe haben Einfluss auf die Funktionalität und Qualität des Betons in seiner jeweiligen Anforderung. Wichtig...

Hauptbestandteile des Zements

Portlandzementklinker, Hüttensand, natürliche Puzzolane, Kieselsäurereiche Flugasche, Gebrannter Schiefer gehören zu den Hauptbestandteilen von Zement.

Portlandzementklinker, Hüttensand, natürliche Puzzolane, Kieselsäurereiche Flugasche, Gebrannter Schiefer gehören zu den Hauptbestandteilen von Zement.

Zur Betonherstellung wird neben Gesteinskörnungen und Wasser ein Bindemittel benötigt: der Zement. Seine Hauptbestandteile sind:...

Betonherstellung und Klimaschutz

Dem hohen CO2-Ausstoß bei der Produktion des Bindemittels Zement steht die lange Haltbarkeit von Betonkonstruktionen gegenüber (Bild: Zementwerk in Berlin).

Dem hohen CO2-Ausstoß bei der Produktion des Bindemittels Zement steht die lange Haltbarkeit von Betonkonstruktionen gegenüber (Bild: Zementwerk in Berlin).

Die Reduktion des Klinkerfaktors und die Abscheidung von Kohlenstoffdioxid sollen dazu beitragen, den CO2-Ausstoß bei der Zementherstellung zu senken.

Wasserzementwert

Der Wasserzementwert (w/z-Wert) definiert das Verhältnis von Wasser zu Zement im Zementleim des Frischbetons: w / z = Gewicht des...

Bindemittel, Zusatzmittel und Zusatzstoffe

Bindemittel, Zusatzmittel und Zusatzstoffe

BindemittelBindemittel sind im plastischen Zustand verarbeitbare anorganische oder organische Substanzen, die im Laufe einer...

Kompositzemente und alternative Bindemittel

Der hohe Kohlenstoffdioxidausstoß bei der Herstellung von Portlandzementklinker befeuert die Suche nach alternativen Bindemitteln.

Der hohe Kohlenstoffdioxidausstoß bei der Herstellung von Portlandzementklinker befeuert die Suche nach alternativen Bindemitteln.

Bei Kompositzementen wird ein Teil des Portlandzementklinkers ersetzt; alternative Bindemittelsysteme kommen ohne den in der Herstellung CO2-intensiven Stoff aus.

Konsistenz von Beton

Frischbeton sollte so beschaffen sein, dass er ohne wesentliches Entmischen gefördert, eingebaut und verdichtet werden kann

Frischbeton sollte so beschaffen sein, dass er ohne wesentliches Entmischen gefördert, eingebaut und verdichtet werden kann

Die Konsistenz des Frischbetons soll so beschaffen sein, dass er ohne wesentliches Entmischen gefördert, eingebaut und vollständig...

Mischen von Beton

Transportbeton-Fahrmischer auf einer Baustelle

Transportbeton-Fahrmischer auf einer Baustelle

Beton als elementarer Baustoff ist eine Mischung aus den Hauptbestandteilen Zement, Wasser und Gesteinskörnungen (Zuschlag)....

Betoniervorgang

Betoniervorgang

Das Einbringen des Betons in die Schalung ist eine wichtige Voraussetzung für das Erreichen einer hohen Betonqualität. Beton ist...

Verdichten von Beton

Beim Verdichten des Betons wird durch Schütten und Mischen die Luft ausgetrieben. Dies geschieht beim Ortbeton durch...

Ausschalen und Nachbehandeln

Zur Nachbehandlung eines Industriefußbodens gehört ein Abdecken mit Folie

Zur Nachbehandlung eines Industriefußbodens gehört ein Abdecken mit Folie

Durch die Verdichtung und Erhärtung erhält der Beton seine Festigkeit. Der Erhärtungsprozess ist vom Feuchtigkeitsgehalt im...

Qualitätskontrolle in der Produktion

Qualitätskontrolle in der Produktion

Lieferscheine belegen die tatsächlichen Einwaagen aller Ausgangsstoffzugaben der Beton-Mischung einschließlich der Mischung des...

JETZT REGISTRIEREN

Digitales Fachwissen zum Bauen mit Beton: www.beton-webakademie.de

Partner-Anzeige