Betonieren bei kühler Witterung und Frost
Bei kühler Witterung tritt eine Verzögerung des Erstarrens und der Festigkeitsentwicklung ein. Beispielsweise benötigt ein Beton bei 5 °C Lagertemperatur etwa die doppelte Zeit, bis er die gleiche Festigkeit erreicht hat wie bei 20°C - Lagerung (s. Tafel 5).
Bei Frost kommt die Festigkeitsentwicklung praktisch zum Stillstand. Gefriert Wasser in jungem Beton, so kann das Betongefüge durch den dabei entstehenden Eisdruck gelockert oder gar gesprengt werden. Der Beton sollte so zusammengesetzt und geschützt sein, dass er möglichst schnell ein einmaliges Durchfrieren ohne Schädigung übersteht. Diese Gefrierbeständigkeit ist erfahrungsgemäß bei einem jungen Beton mit einem Zementgehalt von mindestens 270 kg/m³ und einem Wasser / Zementwert von höchstens 0,60, der vor starkem Feuchtigkeitszutritt (z. B. Niederschläge) geschützt wird, dann erreicht, wenn seine Temperatur bei Verwendung von rasch erhärtenden Zementen (32,5 R; 42,5; 42,5 R; 52,5; 52,5 R) wenigstens drei Tage lang + 10°C nicht unterschritten hat, oder wenn er bereits eine Druckfestigkeit von 5 N/mm2 aufweist (Erhärtungsprüfung erforderlich).
Beton, der gefrierbeständig ist, erhärtet nach dem ersten Durchfrieren und Auftauen normal weiter, vorausgesetzt, die erforderliche Nachbehandlung wird durchgeführt. Mehrmalige Frost - Tau -Wechsel übersteht ein gefrierbeständiger Beton meist nicht schadlos, hierfür muss er frostbeständig sein.
Während des Herstellens, Einbringens und Nachbehandelns von Beton B II - auch Transportbeton B II sind bei Lufttemperaturen unter + 8°C die Höchst- und Tiefsttemperaturen jedes Tages, bei Lufttemperaturen unter + 5°C zusätzlich die Frischbetontemperatur in das Bautagebuch einzutragen.
Höhere Frühfestigkeit wird durch eine höhere Zementfestigkeitsklasse und einen niedrigeren Wasserzementwert erreicht. Zement höherer Festigkeitsklasse entwickelt in jungem Alter mehr Wärme und erhärtet schneller als Zement niedrigerer Festigkeitsklasse. Deshalb sind Zemente 42,5 R bei tiefen Temperaturen und hoher Wärmeableitung der Bauteile besonders geeignet. Bei nicht zu dünnen Bauteilen mit geringer Wärmeableitung können auch Zemente 32,5 R und 42,5 verwendet werden sowie bei massigen Bauteilen und entsprechenden Schutzmaßnahmen Zemente 32,5 (Tafel 5).
Auch Zusatzmittel können die Gefrierbeständigkeit positiv beeinflussen. Betonverflüssiger BV setzt durch die Verminderung der Wasserzugabe bei gleichbleibender Verarbeitbarkeit den Wasserzementwert herab. Ein schnelleres Erhärten kann auch durch Zugabe eines Beschleunigers BE bewirkt werden. Luftporenbildner LP erhöhen zwar den Widerstand gegen Frost- und Tausalzangriffe des Festbetons, verbessern dagegen aber nicht die Gefrierbeständigkeit des jungen Betons.
Nach DIN 1045 werden die in Tafel 6 aufgeführten Mindesttemperaturen des Frischbetons beim Einbau gefordert. Sie gelten für Baustellen- und Transportbeton. Die Frischbetontemperatur darf im allgemeinen + 30 °C nicht überschreiten.
Gefrorene Zuschläge dürfen bei der Betonherstellung nicht verwendet werden. Schalung und Bewehrung müssen frei von Schnee und Eis sein. Auf gefrorenem Baugrund darf nicht betoniert werden, ebenfalls nicht an gefrorene Bauteile. Durch Frost geschädigter Beton ist vor dem Weiterbetonieren zu entfernen.
Nach dem Einbau ist ein guter Wärmeschutz des jungen Betons notwendig, um den Wärmeabfluss möglichst gering zu halten und die eigene Wärmeentwicklung zu fördern. Dabei darf dem Beton das für seine Erhärtung notwendige Wasser nicht entzogen werden.
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