3. Betonherstellung und Verarbeitung 1. Einführung 5. Demonstrationsbauvorhaben  

4 Betoneigenschaften

Infolge des nicht mehr vernachlässigbaren Wassersaugens des rezyklierten Zuschlags ist zur Bestimmung des Wasserzementwertes der Gesamtwassergehalt der Betonmischung nicht mehr geeignet. Jener enthält auch den Wasseranteil, der sich in den Körnern befindet und sich deshalb nicht an der Festigkeitsbildung beteiligt. Wie hoch dieser Anteil jeweils beträgt, ist nicht bekannt. Beim Leichtbeton wird dieser Wasseranteil mit dem 30-Minuten-Saugwasser gleichgesetzt. Da die Charakteristik der Wasseraufnahme beim rezyklierten Zuschlag anders als beim Leichtzuschlag verläuft, ist auch der 10-Minuten Saugwert geeignet, da in dieser Zeitspanne bereits 90 % des 24-Stunden-Saugwassers aufgenommen werden (Bild 4). Als wirksamer Wasserzementwert wird das Gewichtsverhältnis von Gesamtwasser abzüglich des Saugwassers zum Zementgehalt bezeichnet. Dieser dient in erster Linie zum Vergleich mit dem für Beton mit dichtem Zuschlag in Hinblick auf besondere Eigenschaften vorgeschriebenen höchstzulässigen Wasserzementwert, wie z.B. beim Korrosionsschutz der Bewehrung oder dem Frostwiderstand.

Die Zusammensetzung des Betons bei der Verwendung von rezyklierten Zuschlägen ist auf Grund einer Eignungsprüfung festzulegen. Diese muß auch die Korrektur der Konsistenzänderung im Zeitraum zwischen Herstellung und Einbau des Betons berücksichtigen.

Neben der Konsistenz, die im vorangehenden Abschnitt behandelt wurde sind dabei die folgenden Festbetoneigenschaften zu beachten:

- Druckfestigkeit
- Zugfestigkeit
- Elastizitätsmodul
- Karbonatisierung
- Frostwiderstand
- Wassereindringtiefe
- Schwinden und Kriechen.

Druckfestigkeit

Entgegen den Ergebnissen früher veröffentlichter Untersuchungen hat die Festigkeit des Ausgangsbetons, aus dem die rezyklierten Zuschläge hergestellt worden sind, praktisch keinen Einfluß auf die Festigkeit des damit hergestellten Betons. Die Ursache liegt darin, daß sich die Zusammensetzung des rezyklierten Zuschlags, der von einem Beton mit geringer Festigkeit stammt von dem eines rezyklierten Zuschlags, der von einem Altbeton mit hoher Festigkeit stammt, unterscheidet. Bei der Aufbereitung von geringerfesten Beton treten bei den Korngrößen größer 4 mm viele Zuschlagkörner aus dem ursprünglich Beton auf, die keine oder überwiegend nur geringe Mörtelanhaftungen besitzen. Ein hoher Mörtelanteil gelangt wegen der vergleichsweise geringen Festigkeit in die Sandfraktion. Bei rezykliertem Zuschlag aus Beton mit höherer Festigkeit finden sich vermehrt Körner, die aus Mörtel bestehen. Die Zuschlagkörner aus dem ursprünglichen Beton weisen verstärkt Mörtelanhaftungen auf.

Wie aus dem Betonstraßenbau bekannt, lassen sich mit rezyklierten Zuschlägen Betone der Festigkeitsklasse B 45 und höher herstellen, wenn besondere Maßnahmen eingehalten werden. Betone bis zu einer Festigkeitsklasse von B 25 sind ohne besondere technologische Maßnahmen erreichbar. Betone der Festigkeitsklasse B 35 erfordern zusätzliche Maßnahmen zur Sicherstellung der Betonkonsistenz.

Zugfestigkeit

Die Zugfestigkeit ist eine begleitende Eigenschaft, d.h. sie ist bei der Festlegung der Betonzusammensetzung in der Regel keine Zielgröße. Dort, wo sie von Bedeutung ist, ist sie zusätzlich zu bestimmen (als Spaltzugfestigkeit, Biegezugfestigkeit oder zentrische Zugfestigkeit). Bei einem Beton mit rezykliertem Zuschlag aus Betonbruch sind die Festigkeiten vergleichbar mit denen eines Betons mit dichtem Zuschlag mit der Tendenz zu höheren Werten.

Elastizitätsmodul

Der Elastizitätsmodul ist ebenfalls eine begleitende Eigenschaft. Der Elastizitätsmodul eines Betons mit rezykliertem Zuschlag ist geringer als der eines Betons mit dichtem Zuschlag. Das Maß der Reduzierung hängt in erster Linie von der Dichte des Zuschlags ab. Für eine Abschätzung kann man von einer Abminderung von 20 - 30 % ausgehen, wenn der gesamte Zuschlag aus rezykliertem Material besteht. Werden genaue Werte benötigt, sind diese jeweils zu bestimmen.

Karbonatisierung

Der Widerstand gegenüber Karbonatisierung zählt ebenfalls zu den begleitenden Eigenschaften. Er wird als ausreichend unterstellt, wenn bestimmte Anforderungen hinsichtlich des Zementgehaltes, des Wasserzementwertes und der maximalen Wassereindringtiefe eingehalten werden.

Beim Beton mit rezykliertem Zuschlag kann unter sonst gleichen Bedingungen die Karbonatisierungsgeschwindigkeit des Betons größer werden, wenn Betonbrechsand verwendet wird. Soll der Beton für andere als Innenbauteile verwendet werden, ist bei Verwendung von Betonbrechsand nachzuweisen, daß der Karbonatisierungswiderstand dieses Betons demjenigen eines Betons mit dichtem Zuschlag gleichwertig ist.

Frostwiderstand

Rezyklierter Zuschlag kann für die Herstellung von Beton mit ausreichendem Widerstand gegen Frost bei mäßiger Durchfeuchtung eingesetzt werden (z.B. bei Hochbauten), wenn er die Regelanforderung bei der Frostprüfung erfüllt. Hält der rezyklierte Zuschlag die Regelanforderung bezüglich des Frostwiderstandes nicht ein, was besonders bei einem Zuschlag mit hohen Mörtelanteilen der Fall sein kann, dann gelten die Festlegungen der DIN 4226 bezüglich der Nichteinhaltung von Regelanforderungen, d.h. es ist ein Nachweis zu führen, daß der Beton mit rezykliertem Zuschlag gleiches Verhalten zeigt wie ein Vergleichsbeton mit dichtem Zuschlag. Auf den Einsatz von Betonbrechsand sollte wegen seiner nachteiligen Auswirkung auf den Frostwiderstand in beiden Fällen verzichtet werden. Über das anzuwendende Prüfverfahren ist eine Einigung herbeizuführen.

Die Herstellung von Beton mit einem ausreichenden Widerstand gegen Frost bei starker Durchfeuchtung soll vorerst nur zulässig sein, wenn der rezyklierte Zuschlag die erhöhten Anforderungen an den Frostwiderstand (eF) erfüllt und kein Betonbrechsand verwendet wird. Eine Verwendung von rezykliertem Zuschlag für Beton bei Einwirkung von Frost bei starker Durchfeuchtung und einer möglichen Einwirkung von Taumitteln ist vorerst nicht vorgesehen.

Wasserundurchlassiger Beton

Wasserundurchlässiger Beton nach DIN 1045 läßt sich mit rezykliertem Zuschlag herstellen, wenn der Beton mindestens der Festigkeitsklasse B 25 entspricht.

Kriechen und Schwinden

Kriechen und Schwinden zählen zu den begleitenden Eigenschaften. Betone mit rezykliertem Zuschlag neigen zu höheren Kriech- und Schwindverformungen. Diese Tendenz ist um so ausgeprägter, je größer der Anteil an rezykliertem Zuschlag ist. Besonders gefördert werden Kriechen und Schwinden bei Verwendung von Betonbrechsand und bei vorgenäßtem Zuschlag. Zum Zwecke der Abschätzung sind die Kriech- und Schwindzahlen um 50 % zu erhöhen. Werden genauere Werte benötigt, sind diese zu messen.

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