Definition
Nachhaltigkeit
-Handlungsprinzip zur Ressourcen-Nutzung
-dauerhafte Bedürfnisbefriedigung durch die Bewahrung der natürlichen Regenerationsfähigkeit der beteiligten Systeme
Klimaneutralität
Problem:
Ursache —> Anthropogen emittierte CO2-Mengen
Folge —> verändertes Gleichgewicht in Kohlenstoffzyklus, Erhöhung der globalen Temperatur
Deshalb —> Begrenzung des Lagerraums der Atmosphäre für anthropogene Emissionen folgt aus der Begrenzung der globalen Erwärmung
Klimaneutralität: nachhaltige Nutzung des beschränkten Lagerraums der Atmosphäre für anthropogene Emissionen
Warum Wärme- Feuchteschutz?
-erhöhte Raumluftfeuchte führt zu Pilz- Schinmelbefall (optisches und gesundheitliches Problem)
-Feuchtegehalt der Wände ändert thermische Eigenschaften —> schwierige energieeffiziente Beheizung
-unbehagliche raumklimatische Verhältnisse (da Oberflächen unangenehm abkühlen)
Welche Fassadensysteme gibt es?
1) Außendämmung
2) Kerndämmung
3) Innendämmung
Trockenrohdichte
eines Materials beschreibt das Verhältnis der trockenen Masse zu seinem Volumen.
Reindichte
eines Materials beschreibt das Verhältnis der trockenen Masse zu seinem Volumen ohne die Berücksichtigung eventueller Hohlräume (Poren).
Porosität
Berechnet durch 1- Trockenrohdichte / Reindichte
Wärmeleitzahl
eines Festkörpers beschreibt sein Vermögen, thermische Energie mittels Wärmeleitung in Form von Wärme zu transportieren
spezifische Wärmekapazität
bemisst die Fähigkeit eines Stoffes, thermische Energie zu speichern
Wärmeleitfähigkeit
liefert die Energiemengen, die durch eine definierte Materialdicke bei einem definierten Temperaturgradienten transportiert werden kann (sie steigt mit der Trockenrohdichte des verwendeten Materials)
Wasserdampfdiffusionswiderstand
-dimensionslose Größe
-gibt an, um welchen Faktor das untersuchte Material dichter gegenüber Wasserdampf als eine gleich starke, ruhende Luftschicht ist
-je höher (mü-Wert), desto Dichter das Material
-abhängig von Umgebungsbedingungen und Feuchtezustand des Materials
Wasserdampfdiffusionsäquivalenten Luftschichtdicke
-gibt Diffusionswiderstand eines Materials an
-meist bei dünnen Materialien oder Beschichtungen verwendet
Bedeutung mü-Wert
-gibt an, wie viel Feuchtigkeit im dampfförmigen Zustand durch das Material transportiert werden kann
-bei Temperaturunterschieden in der Wandkonstruktion, kann es zu Kondesat kommen
-je niedriger Mü-Wert, desto mehr Feuchtigkeit kann in Konstruktion eindringen und sich als kondesat anlagern
(Wasser muss herausgeleitet werden)
—> Frostschäden bei Kälte
Liftdichtigkeit im Gebäude
-durch massive Baumaterialien festgestellt
-Schwachstellen: Türen, Fenster
-Abdichtungsfolien zum Schutz von Feuchteschäden
Eigenschaften für diese Folien:
—> nach außen dicht gegen Flüssigkeit
—> von Innen diffusionsoffen für Wasserdampf je nach vorherrschenden Bedingungen (bei hoher Feuchtigkeit offener)
Wasseraufnahmekoeffizient
-gibt an, wie viel Wasser ein Material in einer bestimmten Zeit aufnehmen kann
-charakterisiert die Eigenschaft eines weitgehend trockenen Baustoffes Wasser von der Oberfläche her aufzusaugen und flüssiges Wasser in tiefer liegenden Porenraum zu transportieren
-Steigung der Wasseraufnahme ist w-Wert
-am Ende der Wasseraufnahme stellt sich in einer Probe ein typischer Feuchtegehalt ein, der kapillare Wassergehalt
Feuchtespeicherfunktion
-Fähigkeit Wasser in Inneren des Materials festzuhalten (Stoffeigenschaft durch Porenstruktur bestimmt)
-bei gleichen äußeren Bedingungen können unterschiedliche Wassergehalte gespeichert werden (Material nimmt entweder Wasser auf (Adsorptionsvorgänge) oder gibt Wasser ab (Desorptionsvorgänge))
-Porenstruktur als Fingerabdruck des Materials
-Feuchtespeicherfunktion deckt Flüssigwasserbereich und gasförmigen Bereich ab
In welchem Ablauf erfolgen alle Messungen der notwendigen Kennwerte?
-Zuschnitt, Probenherstellung
-Trocknung, Geometriebestimmung
-Start Messung, Adsorption, Desorption, Wasseraufnahme, Abgabe etc.
-Auswertung Messung
-Erstellung Materialfunktion
-Validierung dieser Funktion über Nachrechnung mit DELPHIN
-Übergabe Materialfunktion an Datenbank
Warum dämmen?
-ca 40% des bundesweiten Energiebedarfs liegen beim Gebäudesektor
-ca. 80% der Gebäude sind mangelhaft gedämmt
-90% des Heizenergieverbrauchs durch zu sanierende Gebäude
Wärmeleitfähigkeit in reinen Materialen
-Wärmeleitung bei Gasen geschieht durch Impulsübertragung zwischen den Atomen Bzw Molekülen da diese freibeweglich sind
-bei Feststoffen sind diese Atome in einem Gitter an ihre Plätze gebunden, Wärmetransport durch Gitterschwingunhen
-weitere Transportwege: -freie Elektronen, weitere Quasiteilchen
Wärmeleitfähigkeit in porösen Materialien
4 Teilbereiche
-Wärmeleitung durch die Feststoffmatrix
-Wärmetransport durch Poren/ Kapillare
—> Wärmeleitung durch Porenluft
—> Wärmestrahlung von den Poren/ Kapillarwänden
—> Konvektion in den Poren/ Kapillaren
Arten der Dämmstoffe
Aufbau Wärmedämmverbundsystem
Maßnahmen gegen Algenbewuchs
-vergrößerter Dachüberstand —> Verringerung Schlagregenbelastung
-Siliconharzfarben weisen Staub und Wasser ab
-mineralische, wasseraufnahmefähige Putze reduzieren Oberflächenfeuchte
-bei Planung des Hauses auf Verhinderung von Wasser-Ablaufnasen achten
-keine Verwendung von biozider Zusätze
Aufbau Vorhangfassade
Aufbau Kerndämmsystem
Vorteile Kerndämmung
-günstig
-gut geeignet für nachträgliche Sanierung
-kein Innenraum für Dämmung benötigt
Nachteile Kerndämmung
-korrekte Durchführung nur durch Fachbetrieb möglich
-bei nachträglicher Dämmung Beschädigung der Außenfassade möglich
-nachträgliches Umbauen des Hauses wird eventuell durch rieselndes Dämmmaterial beeinträchtigt
-zwei Schalen notwendig
Innendämmsysteme diffusionsdicht
Innendämmsystem diffusionsoffen
Innendämmsysteme diffusionsdicht Vorteile
-einfache Systeme verfügbar
-Bauanleitung mit Einkaufszettel im Internet
Innendämmsysteme diffusionsdicht Nachteile
-sensible Konstruktion…fehleranfällig, nicht nachhaltig, oft nicht ausführbar etc
-Austrocknung der Wand nach Innen ist nicht möglich
Innendämmsysteme diffusionsdicht Beispiele
-Mineralwolldämmung mit PE-Folie (geringe Nachhaltigkeit)
-Styropor
-Schaumglas
Innendämmsysteme diffusionsoffen Vorteile
-gute Wärmedämmung
-gute Feuchtepufferung und Raumklimatisierung
-hohes Trocknungspotenzial
-Schimmelresistenz
-Brandschutz, Schallschutz
Innendämmsysteme diffusionsoffen Beispiele
-Calciumsilikat Klimaplatte
-Schimmelsanierplatte
-TecTem
-Wärmedämmlehm
Nachteile Baustoff Lehm
-Lehm ist kein genormter Baustoff (Mischung aus Ton, Schluff und Sand —> Eigenschaften je nach Fundort variabel
-Lehm schwindet beim Austrocknen
(Trocken- Schwindrisse/ Nasslehmverfahren ~ 3-12%; Stampflehm ~ 0,4-2%)
-Lehm ist nicht wasserfest (Regen und Frostschützen, konstruktive Maßnahmen, Oberflächenbehandlung)
Vorteile Baustoff Lehm
-Lehm reguliert die Luftfeuchtigkeit (gesundes Raumklima)
-Lehm speichert Wärme (sommerlicher Wärmeschutz)
-Lehm spart Energie (benötigt bei Aufbereitung und Verarbeitung wenig Energie)
-Lehm ist stets wiederverwendbar (geringe Umweltbelastung)
-Lehm spart Baumaterial- und Transportkosten (kann naheliegend von einer Ziegelei geholt werden)
-Lehm eignet sich für Selbstbau
-Lehm konserviert Holz (organische Stoffe werden entfeuchtet und trockengefallen)
-Lehm bindet Schadstoffe
Definition Lehmbaustoffe
-ungeformte oder geformte Baustoffe aus ungebrannten Lehm mit oder ohne Zuschlägen
-Lehmbaustoff ist dadurch gekennzeichnet, dass er durch Austrocknen fest und jederzeit durch Feuchtigkeitsaufnahme wieder weich wird
Definition Stampflehm
-ist feinkrümelig und erdfeucht aufbereiteter Lehmbaustoff
-erreicht nach Verdichtung und Austrocknung Rohdichten zwischen 1700 und 2200 kg/m3
Definition Wellerlehm
-Stampflehm mit Zuschlag von Stroh
-Rohdichten von 1500 bis 1800 kg/m3
-wird zu tragenden Wandkonstruktionen verarbeitet
-nicht schalungsgebunden
-Oberflächen werden glatt abgestochen
-Trockenzeiten erforderlich
Definition Strohlehm
-Stroh-Faserlehme sind Mischungen aus aufbereitetem Baulehm und pflanzlicher Faserstoffe (Stroh)
-Rohdichten 1200 und 1700 kg/m3
Definition Leichtlehm
-aufbereiteter Baulehm mit breiig bis flüssiger Konsistenz mit organischen oder mineralischen Leichtzuschlägen gemischt (organische Zuschläge: Stroh, Holzhackschnitzel / mineralische Zuschläge: thermisch geblähte Materialien mit Blähton, Blähschiefer)
-Rohdichtebereich 400-1200 kg/m3 mit wärmedämmenden Eigenschaften
Definition Lehmschüttunh
-aufbereiteter Baulehm mit organischen oder mineralischen Zuschlägen vermischt
-als Baulehmschüttung erdfeucht zur Verfüllung waagerechter Bauteile (Balkendecken oder Hohlräume)
-Dichten < 1200 kg/m3
Definition Lehmmörtel
-mit feinkörnigen und/ oder feinfaserigen Zuschlagstoffen gemagerte Baulehme
-je nach Verwendung als Lehm-Mauermörtel, Lehm-Spritzmörtel, Lehm-Putzmörtel
Definition Lehmsteine/ Lehmplatten
-Lehmsteine in verschiedenen Verfahren der Formgebung aus den ungeformten Lehmbaustoffen hergestellt
-zur Gewährleistung der Formstabilität der Lehmsteine mager klassifiziert
Baukonstruktion aus Lehm - Wetterschutz
-Fundament schützt Bauteile vor aufsteigender Feuchte
-Fassade wird geschützt mit Verputzt, Holzverschalung oder durch Vorbauten
-Dach hat weite Ausladung
Definition Ziegel
-aus tonhaltigem Lehm in Öfen gebrannt
-ältestes vorgefertigte Bauelement
Definition Backstein
-steht bevorzugt für mittelalterliche Bauten
-hauptsächlich im süddeutschen/ Schweizer Raum
-einfache Mauerziegel aus Lehm können nur bei 900Grad in Ziegeleien gebrannt werden
-sind mechanisch nicht sehr stabil und werden üblicherweise verputzt, um die Wetterfestigkeit zu verbessern
Definition Klinker
-Produkte aus “blauem” Ton die Reicher an Aluminosilikaten sind
-können bei 1200 Grad gebrannt werden
-nehmen weniger Wasser auf
-frostbeständiger und wetterbeständiger
-unverputzt eingesetzt
-gelbe bis rote und braune Nuancen des typischen Aussehens
-mögliche Brenntemperatur ist von Ausgangsmaterial abhängig
Definition Terrakotta
-dekorativ gestaltete Ziegelelemente
-wird häufig von einfachem gebrannten Ton nach der Qualität des verwendeten Tons unterschieden
-in Architektur und Kunstgeschichte werden Terrakotten und Ziegel jedoch nur durch Maße und Form unterschieden
Definition Verblender
-Verblender ist ein Stein, der für die Außenschale eines zweischaligen Mauerwerks verwendet wird
-Verblendmauerwerk wird üblicherweise als Sichtmauerwerk ausgeführt
-Verblender muss frostwiderstandsfähig sein
Mauerwerksverbände
Binderverband, Läuferverband, Kreuzverband , Wilder Verband
Allgemeine Informationen zu Beton
-Ausgangsstoffe: Zement, Gesteinszuschläge, Wasser, Zusatzstoffe, Zusatzmittel
-infolge Erhärtungsreaktion bildet sich aus Frischbeton der Festbeton
-Beton besteht aus den Phasen Zementstein, Gesteinskörnung und der Verbundzone Gesteinskörnung/ Zementstein
-Qualitätsmerkmale: Festigkeit, Dauerhaftigkeit, Dichtigkeit
Was ist Zement?
-anorganisches Bindemittel für Betonherstellung
-hydraulisch, Erhärtet unter Luft und Wasser
-Erhärtungsprozess wird als Hydratation bezeichnet —> Zement reagiert mit Wasser zu stabilen Verbindungen
-Bestandteile: Kalkstein, Ton, ggf Zumahlstoffe (Quarzsand)
In welche 5 Hauptzementarten unterscheidet die DIN EN 197 Teil 1?
1) Portlandzement
2) Portlandkompositzement
3) Hochofenzement
4) Puzzolanzement
5) Kompositzement
Was sind Zuschlagstoffe?
-Korngerüst, das mit der Matrix aus Bindemittel und Wasser verkittet wird
-Gemenge oder Haufwerk von ungebrochenen und/ oder gebrochenen Körnern aus natürlichen und/oder künstlichen mineralischen Stoffen mit dichten oder porigem Gefüge
-Korngröße 0-63 mm
-beeinflussen wesentlich: Rohdichten, Festigkeit, Verformungseigenschaften, Dauerhaftigkeit, Verarbeitbarkeit
-Korngrößenverteilung eines Zuschlaggemisches wird über die Sieblinie definiert
Was ist Leichtbeton?
-Rohdichten < 2200 kg/m3
-natürlich: Bims, Lavasand, Lavakies, Kieselgur
-Blähschiefer, Blähton, Hüttenbims
Was ist Normalbeton?
-Rohdichten 2200-3200 kg/m3
-natürlich: Sand bis 2mm, Kies, Schotter, Brechsand
-künstlich: Hochofenschlacke, Klinkerbruch, recycelter Betonsplitt
Was ist Schwerbeton?
-Rohdichten > 3200 kg/m3
-natürlich: Schwerspat, Magnetit, Limonit
-künstlich: Schrott, Schwermetallschlacke, Sintererze
Was ist bei dem Anmachwasser für Beton zu beachten?
-fast jedes natürlich vorkommende Wasser kann verwendet werden
-Wasser unbekannter Herkunft sollte auf Verunreinigungen geprüft werden
-mögliche Bestandteile, die sich auf Betoneigenschaften auswirken: saure Wässer, Salze, Zucker, Schwebstoffe, Öle, Algen
Was sind Zusätze im Bau mit Beton?
-werden Beton zur Beeinflussung von bestimmten Eigenschaften zugegeben
-Auswirkungen auf Eigenschaften des Frischbeton und/oder Festbeton
-positive und negative Beeinflussung
-Unterscheidung nach Art der Zugabe, Zugabemenge, Zusatzmittel
Was sind inerte Stoffe?
-nicht am Erhärtungsprozess beteiligt
-Pigmente —> Einfärbung
-z.B Gesteinsmehle
Was sind Puzzolane?
-bestehen überwiegend aus Silizium-Aluminium-Verbindungen
-reagieren zu Calciumsilikathydraten
-festigkeitssteigernde Wirkung
-Trass, Flugasche, Silicastaub
Was sind latent-hydraulische Stoffe?
-bestehen aus Calciumsilikaten und -aluminaten mit geringem Kalkgehalt
-reagieren nach Anregung wie hydraulischer Stoff
-Hochofenschlacke, Hüttensand
Was ist Betonverflüssiger?
Zusatzmittel, das eine Verminderung des Wassergehalts einer gegebenen Betonmischung ermöglicht ohne die Konsistenz zu beeinträchtigen oder ohne Veränderung des Wassergehaltes das Setzmaß/Ausbreitmaß erhöht oder das gleichzeitig beide Wirkungen hervorruft
Was ist ein Fließmittel?
Zusatzmittel das eine erhebliche Verminderung des Wassergehalts einer gegebenen Betonmischung ermöglicht ohne die Konsistenz zu beeinträchtigen oder ohne Veränderung des Wassergehaltes das Setzmaß/ Ausbreitmaß erhöht oder das gleichzeitig beide Wirkungen hervorruft
Was ist ein Luftporenbildner?
Zusatzmittel das eine bestimmte Menge von kleinen, gleichmäßig verteilten Luftporen während des Mischvorgangs einführt, die nach dem Erhärten im Beton verbleiben
Was ist ein Erstarrungsverzögerer?
Zusatzmittel das den Erstarrungsbeginn verzögert sodass die Verarbeitbarkeit des Betons verlängert wird
Was ist ein Erstarrungsbeschleuniger?
Zusatzmittel dass den Erhärtungsprozess beschleunigt und somit die Frühfestigleit des Betons erhöht
Was ist ein Stabilisierer?
Zusatzmittel das das Entmischen (Bluten) des Betons vermindert
Was ist das Zeil eines Betonentwurfs?
Unter Berücksichtigung der geforderten Wirtschaftlichkeit sowohl die Frischbetoneigenschaften als auch Eigenschaften des erhärteten Betons ein Optimum erreichen
Eingangsgrößen bei einem Betonentwurf
-geforderte Festigkeitsklasse
-Umweltbedingungen
-Art der Konstruktion
Reihenfolge Betonentwurf
1) Festlegung der grundlegenden Eigenschaften des Betons
2) Wahl Ausgangsstoffe
3) Bestimmung des notwendigen Wassergehalts
4) Festlegung Wasserzementwert
5) Bestimmung Zementgehalt
6) Volumenanteil der Sporen
7) Anteil Betonzuschlag
8) Mehlkornkontrolle
9) Bestimmung des Gehalts an Zugabewasser
Eigenschaften Frischbeton
-Verarbeitbarkeit als wichtigste Eigenschaft (Mischbarkeit, Verhalten beim Transport, Verdichtungswilligkeit, Energieaufwand
-Einteilung in Konsistenzklassen
1) steifer Beton
2) plastischer Beton
3) weicher Beton
4) fließfähiger Beton
Was versteht man unter Entmischen?
-Beton mit ungenügendem Gehalt an feinen Stoffen und zu hohem Wassergehalt neigt zum Entmischen
-beim Einbringen oder Transport trennen sich die groben Zuschläge vom Zementleim
-besondere Form ist das Bluten —> Zuschläge setzen sich ab, es bildet sich Wasserschicht an Oberfläche
Was versteht man unter der Prüfmethode Verdichtungsmaß?
-Beton wird in Blechkasten gefüllt
-Beton wird durch rütteln verdichtet
-Abstand Oberkante Behälter zu Oberfläche Beton ist ein Maß für die Konsistenz
Wie bezeichnet man den Erhärtungsprozess von Zement?
-Hydratation
-exothermer Prozess (Wärme wird frei)
-Geschwindigkeit Hydratation hängt von Temperatur, Mahlfeinheit, Mischvorgang, Verhältnis Wasser zu Zement
Durch was zeichnet sich unhydratisierter Zement aus?
-Zementsteinpartikel sind durch Mischwasser voneinander getrennt
Was passiert beim Hydratationsbeginn?
-Beginn an der Oberfläche der Zementpartikel
-Zementkörner wachsen zusammen und das Kapillarvolumen nimmt ab
-System entwickelt Festigkeit und der Hydratationsgrad steigt
-nadelförmige Kristalle auf der Oberfläche der Zementpartikel
Was passiert bei teilweise hydratisiertem Zememt?
-Hydratation erstreckt sich über langem Zeitraum
Was ist maßgebend für die Eignung von Beton?
-Druck- Zugfestigkeit
—> Betonzusammensetzung/ Eigenschaften Ausgangsstoffe
—> Erhärtungsbedingungen
—> Art der Belastung
—> Spannzustand
Welchen Einfluss nimmt die Verbundzone auf den Beton?
-Verbundfestigkeit meist geringer als Festigkeit der Einzelkomponenten
-Verbundzone als Ausgangspunkt für Rissbildung
-steigende Betonfestigkeit resultiert aus steigender Verbundfestigkeit
Welchen Einfluss nimmt der Erhärtungsprozess auf den Beton?
-ausreichende Feuchtebehandlung für hohen Hydratationsgrad und somit für hohe Betonfestigkeit
-Regelung der Erhärtungsgeschwindigkeit über die Temperatur (hohe Temperatur-schnelle Betonerhärtung / niedrige Temperatur-langsame Betonhärtung)
Welche Prüfmethoden gibt es für den Bau mit Beton?
-Unterteilung in zerstörende und zerstörungsfreie Prüfmethoden
-zerstörungsfreie Methoden recht ungenau (Rückprallhammer, Schallaufzeitmessung)
-zerstörende Methoden (Belastung bis zum Bruch, Proben)
-Parallelproben (Probekörper)
Wovon sind Prüfmethoden beim Bau mit Beton abhängig?
-Probengröße
-Probenschlankheit
-Beschaffung der belasteten Endflächen
-Exzentrizität der Belastung
-Steifigkeit der Druckplatten der Prüfmaschine
-Art Lastaufbringung
Welche Verformungen gibt es beim Bau mit Beton?
lastabhängig
-elastische Verformung
-plastische Verformung
-Kriechen
lastunabhängig
-Wärmedehnung
-Schwinden und Quellen
-Schrumpfen und Treiben
Welche Herausforderungen kommen auf den Beton zu?
Physikalisch
—> Frost, Temperatur
Chemisch
—> lösende Angriffe, treibende Angriffe, Carbonatisierunh
Mechanisch
-Verschleiß
Widerstand gegen aggressive Stoffe beim Bau mit Beton
-Transportwege für eindringende Stoffe (Kapillarporen des Zementsteins, Poren in Verbundzone im Zuschlag, Mikrorisse)
-zusammenhängendes Porensystem begünstigt Stofftransport
-Mechanismen des Stofftransport —> Permeation, Diffusion, Kapillares Saugen
Widerstand von Beton gegen Korrosion
-Beton schützt Bewehrungsstahl vor Korrosion
-Korrosion nur bei: Passivschicht wird durch Carbonatisierung zerstört/ elektrischer Widerstand durch hohen Feuchtegehalt deutlich vermindert/ Sauerstoff kann in ausreichender Menge bis zum Bewehrungsstahl vordringen
Widerstand gegen Frost im Bau mit Beton
-Voraussetzungen für Frostschäden ist kritischer Wassergehalt des Kapillarporenraum
-Luftporenbildner können Frostwiderstand steigern —> erzeugen kleiner, gleichmäßig verteilte Luftporen, die nicht kontinuierlich sind und sich auch nicht vollkommen mit Wasser füllen
Widerstand gegen Frost - Was passiert bei Tausalzen?
-Erhöhung Sättigungsgrad
-Unterkühlung Betonoberfläche
-Osmotischer Druck
-Gefrierpunktveränderung
-Kristallwachstum
-chemische Reaktion
-Korrosion Bewehrung
Wie verhindert man chemische Angriffe beim Bau mit Beton?
-Angriffe durch Salze, Säuren, Sulfate
-mögliche Schutzmaßnahmen:
—> hohe Dichtigkeit Beton
—> Schutzüberzüge aus Kunststoff, Bitumen, Teer
—> Überzüge müssen beständig gegenüber mechanischer Belastung rissfrei und dicht bleiben
Was ist beim Transport von Frischbeton zu beachten?
-kein Entmischen und Feuchteentzug während Transport
-vorm Einbringen erneutes Mischen
-bei hohen Temperaturen gekühlte Zuschläge
-richtige Dosierung von Erstarrungsverzögerern
-kurze Transportwege
Was ist beim Einbringen von Frischbeton zu beachten?
-Vermeidung Entmischung, gute Verdichtung
-Schalung und Bewehrung frei von schädlichen Stoffen
-Beton darf nicht über 1 m frei fallen
-Beton mittig in Schalung einbringen
-nicht auf gefrorenen Baugrund betonieren
(Wärmeschutz im Winter)
-Verdichtung ja nach Konsistenz durch Stampfen oder Rütteln (oder selbstverdichtender Beton)
Was versteht man unter hochfestem Beton?
-Druckfestigkeiten über 60N/mm2
-geringe Wasserzementwerte und hoher Anteil an puzzolanischen Zusatzstoffen erfordert Anwendung von Fließmitteln
-hochfeste Zuschläge mit Größtkorn 20mm
-spröder als Normalbeton
-hoher Widerstand gegenüber chemischer Angriffe
-hoher Frostwiderstand
Was versteht man unter Leichtbeton?
-Rohdichten von höchstens 2 kg/dm3
-meist Blähtone und Blähschiefer als Zuschlag
-Größtkorn mit maximal 25 mm
- Festigkeit Zuschlag geringer als Festigkeit Zementstein (Festigkeit Beton abhängig von Zuschlagfestigkeit)
-Geringerer Verformungswiderstand
-niedrige Wärmeausdehnung
Was versteht man unter Faserbeton?
-Fasern aus Stahl, Glas, Kunststoff oder Kohlenstoff
-Fasern bewirken Erhöhung Zug- Druckfestigkeit / Verminderung Rissbildung / Steigerung Dehnfähigkeit
-orientierte oder umorientierte Faseranordnung
-Beteiligung der Fasern am Tragrozess setzt Mindestfasergehalt voraus
Was versteht man unter selbstverdichtem Beton?
-verdichtet durch Einfluss der Schwerkraft
-notwendig dafür sind Mehlkorngehalt und Fließmittel
-Geringerer Frostwiderstand
-höhere Stoffkosten
-gute Eignung für Sichtbetonoberflächen
Welche 3 Betongruppen gibt es?
-Standardbeton
-Beton nach Zusammensetzung
-Beton nach Eigenschaften
Eigenschaften und Verwendung von Eiche
Eigenschaften:
-zeitaufwendige Trocknung
-gut zu sägen, hobeln, bohren, fräsen
-Behandlung mit Holzschutzmitteln schwierig
Verwendung:
-Möbelbau, Innenausbau
-Parkettholz
-im Außenbereich
Eigenschaften und Verwendung von Fichte
-leicht zu bearbeiten
-schnelle Trocknung
-keine Probleme bei Oberflächenbehandlung
-Tränk- Imprägnierbarkeit
-Bau- Konstruktionsholz
-Außenverkleidung
-Verpackungsmittel
-Innenwand- Deckenbekleidung
-Bautischlerarbeiten
Eigenschaften und Verwendung von Kiefer
-gut zu bearbeiten
-leicht zu trocknen
-teilweise gut zu imprägnieren
-Spielplätze
-Industrieholz
Welche Schnittrichtungen gibt es beim Holzbau?
-Radialschnitt
-Tangentialschnitt
-Querschnitt
Aufbau und Struktur von Holz
Was ist die Markröhre ?
Im Inneren des ersten Jahrringes, bei älteren Stämmen einen Durchmesser von 1-2 mm
Was ist Frühholz?
Innerer Bestandteil eines Jahrringes, bestehend aus dünnwandigen, weitlumigen Zellen
Was ist Spätholz?
Äußerer Bestandteil eines Jahrringes bestehend aus dickwandigen, englumigen Zellen
Was ist ein Kambium?
Bildungsgewebe, sorgt für den Dickenwachstum, Zellteilungsschicht bildet nach innen Holzzellen und nach außen Bastzellen
Was ist der Bast ?
Lebender Teil der Rinde, wird ständig neu gebildet
Was ist die Borke?
Abgestorbener Teil der Rinde, durch Dickenzuwachs immer wieder aufreißend, schützt den Baum vor Austrocknung und mechanischen Beschädigungen
Was sind die Merkmale für Wachstums-Fehler beim Holzbau?
Wachstums-Fehler:
-Abholzigkeit, Abweichung von der
Zylinderform des Stammes, Krümmungen (durch Wind, Standort z.B. Waldrand, Steilhänge)
-exzentrischer Wuchs (Mark liegt nicht im Mittelpunkt —> Holz verzieht sich)
-Äste, Ästigkeit (Herabsetzung Zug- Biegezuggestigkeit)
-Drehwuchs
-Harzgallen
Klimatische Einwirkungen:
-Blitzrisse, Frostrisse
-Ringklüfte und Schälrisse
Bearbeitungsfehler:
-Trocknungs- Schwindrisse
-Kern- Steinrisse
Biologisch:
-Mistelbefall, Insektenfraßgänge
Was lässt sich zur Holzfeuchte aussagen?
-hygroskopischer Baustoff
-nimmt Feuchtigkeit aus Umgebungsluft auf und gibt ab
-speichert Wasser
-Fasersättigungspunkt beschreibt Holzfeuchte, bei der die Zellhohlräume frei von Wasser sind
Welche Maßnahmen zum Holzschutz gibt es?
-Holz-Beschichtungen (vor UV, Wasser, Deko)
-konstruktive Holzschutz ist der Beste (Dachüberstände, Wasserabsammlungen in Nuten vermeiden, Risse verkleben)
Was wird als Naturstein bezeichnet und wo werden sie eingesetzt?
-Begriff Naturstein dient zur Abgrenzung gegenüber Kunststein (maschinelle Herstellung)
-Kunststeine sind Zement- sowie harzgebundene Werkstoffe, Quarzkomposite und Polystone
-Einsatz für Bodenbeläge, Fensterbänke, Wandfliesen, Treppenbau
Definition Naturstein
-setzen sich aus 1 oder mehreren unterschiedlichen Mineralen zusammen (Zusammensetzung und Kristallstruktur charakterisiert Naturstein)
-Gestein gekennzeichnet durch Mineralbestand und (Gefüge)
-er umfasst die Kristall- Korngrößen der Bestandteile, deren räumliche Anordnung sowie die Wechselwirkung der Bestandteile untereinander
-als Natursteine gelten auch Festgesteine
welche 3 Gesteinsarten lassen sich unterscheiden?
-Sedimentgestein
-Magmatite
-Metamorphite
Was lässt sich zu den Magmatiten sagen?
-entstehen durch das Abkühlen von flüssigen Magma im Erdinneren oder an der Oberfläche
-Eigenschaften definieren sich durch Lokalität, Abkühlzeitraum, Temperaturen und chemische Zusammensetzung
-Unterteilung in: Plutonite, Vulkanite, Ganggestein
Wozu zählt Granit und welche Eigenschaften hat er?
-Tiefengestein und gehört zu den Magmatiten
-setzt sich aus Feldspat, Quarz und Glimmer zusammen
-hart, witterungsbeständig, schwer zu bearbeiten
-Pflaster, Mauersteine, Treppenstufen
Wozu gehört Basalt?
-arm an SiO2
-feinkörnige Grundmasse
-entsteht wenn dünnflüssiges, kieselsäurearmes Magma an der Erdoberfläche austritt und relativ schnell erkaltet
Wie lassen sich Sedimente unterscheiden?
-Sedimente entstehen durch die Umwandlung von lockeren Sedimentgesteinen zu Festgestein
-1) klassische Sedimente
-2) chemische Sedimente
-3) biogene Sedimente
Was lässt sich zu klassischen Sedimenten sagen?
--griech. gebrochen
-primäres oder sekundären Bindemittel notwendig
Was lässt sich zu chemischen Sedimenten sagen?
-Entstehung durch Ausfällung chemischer Verbindungen
-durch Eindampfung entstehen Sulfate oder Carbonate
-durch erhöhte Wassertemperatur oder Photosynthese entstehen Carbonate
Was lässt sich zu biogenen Sedimenten sagen?
-entstanden aus Hartteilen abgestorbener Meeresbewohner
-Transport an Küstenbereiche
-Anhäufung zu Sedimentpaketen
Wie entstehen Sedimente?
-exogene Kräfte lassen Gesteinsformationen verwittern, anschließend werden diese lockeren Kleinsgesteine von höheren Gebirgsebenen ins Tal transportiert
-Vergestigung der Schichten und immer weitere Ablagerung
Wozu gehört Sandstein?
-Sedimente
-je höher Verfestigungsgrad, desto größer ist Härtegrad
-meisten Sandsteine sind jedoch eher weniger beständig und leicht zu bearbeiten
-vielseitig verwendbar
Wozu gehört Kalkstein?
-überwiegend wenig beständig, gut polierbar, leicht zu bearbeiten
-im Inneren und Äußeren häufig angewendet (Bodenbeläge, Mauern, Trockenmauern)
Wozu gehört Kalksandstein?
-lässt sich nur schwer vom Sandstein und Kalkstein abgrenzen
-wenig widerstandsfähig
Was sind Metamorphite?
-bilden sich, wenn Magmatite, Sedimente oder Metamorphite durch Druck oder Temperatur ihren Mineralbestand verändern, einer Metamorphose ausgesetzt sind
-Druck bestimmt Anordnungsrichtung, Temperatur für Grad der Aufschmelzung verantwortlich
-Unterscheidung entsprechend des Ausgangsgesteins
(Aus Sedimenten = Paragestein/ aus Magmatiten Orthogestein)
Zu was gehört Mamor?
-Farbe Mamor abhängig von Gementgeteilen (mineralischen Bestandteilen)
Wozu gehört Gneis?
-entsteht unter hohen Druck- Temperaturverhältnissen
-mineralische Zusammensetzung vom Ausgangsgestein abhängig
Was ist die Nachhaltigskeitbeurteilung für Natursteine?
-langlebig und dauerhaft, Ökobilanz eines Gebäudes lässt sich verbessern, wenn dieses mit einer langfristigen Nutzungsperspektive geplant wird
-bei hoher Belastung, geringem Reinigungsaufwand und Dauerhaftigkeit ideal
-ausschlaggebend für Reinigungsaufwand ist Porengröße
Was ist ein Trockenmauerwerk?
-Bruchsteine ohne Mörtel
-Ausfüllung von Hohlräumen
-Bindersteine bei größeren Wandstärken
Was ist Bruchsteinmauerwerk?
-grob bearbeitete Natursteine im Mörtel
-Verwendung von dickeren, meist besser bearbeiteten Quadern
-unterschiedliche Schichtdicken
-meist lokale Vorkommen
Was ist Zyklopenmauerwerk?
-Einsatz für Stützmauern
-unregelmäßige Aufschüttung
-keine waagerechten Fugen
Was ist Schichtenmauerwerk?
-verschiedene Schichten mit Lager- und Stoßfugen
-annähernd rechtwinklige Form der Natursteine
Welche Schäden können bei Naturstein auftreten?
-Verformung
-Absanden
-Aufsteigende Feuchte
-Krustenbildung
Was ist der Unterschied zwischen Bindemitteln und Kleber?
-Bindemittel sind Stoffe, die gröbere oder feinere Körper- Gesteinskörnungen fest miteinander verkitten, sodass ein monolithischer Verbundstoff entsteht
-Bindemittel nur selten als reines Bindemittel ohne Gesteinskörnung verwendet, da zu teuer und ungünstige Eigenschaften
-Kleber als nichtmetallischer Stoff der Werkstoffe durch Oberflächenhaftung so verbinden kann, dass die Verbindung eine ausreichende innere Festigkeit besitzt
Was sind Luftbindemittel/ nichthydraulische Bindemittel?
-erhärten an der Luft
-im erhärteten Zustand nicht wasserbeständig
-niedrige bis normale Festigkeit
-z.B. Luftkalke, Gips, Magnesiabinder
Was sind hydraulische Bindemittel?
-erhärten an der Luft und unter Wasser
-im erhärteten Zustand wasserbeständig
-hohe bis sehr hohe Festigkeit
-z.B. hydraulische Kalke, Zemente, Putz- Mauerbinder
-künstliche oder natürliche Magmatite oder Sedimentgesteine mit hohem Anteil löslicher Kieselsäure
-Amorphe/ kristalline Bestandteile
-Puzzolane Stoffe erhärten nicht selbst, notwendig ist das Vorhandensein von reaktionsfähiger Kieselsäure
-z.B. Tuff, Ziegelmehl, Trass, Flugasche
Was sind latent hydraulische Stoffe?
-Latent: vorhanden, aber (noch) nicht in Erscheinung getreten
-bei entsprechender Aktivierung kann hydraulische Eigenschaft entfaltet werden
-als Anreger Calciumhydroxid, Luftkalke, Portlandzement, Gips
Wie wird Gips abgebaut?
-weiße Farbe durch Beimischung von z.B. Ton, Mergel, Eisenoxiden
-verschiedene Vorkommen je nachdem Unterschiede im Reinheitsgrad, Farbe und Gefüge
Wie läuft der Brennvorgang von Gips ab?
-Kalzinierung (Brennen) eines Materials mit dem Ziel, dieses zu entwässern, zu verfärben oder zu ersetzen
-je nach Verwendungszweck oder Brennmethode unterscheidet Mann Putzgips, Hartputzgips, Estrichgips, Mamorgips
Was ist REA-Gips?
-Rauchgas-Entschwefelungs-Anlagen-Gips
-entsteht bei der Entschwefelung der Rauchgase von Kraftwerken, die mit fossilen Brennstoffen befeuert werden
-hohe Reinheit
-direkt verwendbarer Rohstoff mit großer Bedeutung zur Versorgung der Gipsindustrie mit Rohstoffen
Wie lassen sich die Gipseigenschaften beeinflussen?
-Verzögerer, Beschleuniger, Verflüssiger
-Ausdehnung- Schrumpfung
-Erhöhung Prosität
-Schallschutz Mittel
Was lässt sich über Gipstrockenmörtel- Putze sagen?
-Gips-Trockenmörtel Oberbegriff für alle Arten von gipsbasierten Putztrockenmörteln
-nach Bindemittelgehalt unterschieden in:
1) Gips-Putztrockenmörtel (Mind. 50% Gipsbinder)
2) gipshaltige Putztrockenmörtel (weniger 50% Gipsbinder)
3) Gipskalk-Putztrockenmörtel (mehr als 5% Baukalk)
-Zuschläge dürfen vom Hersteller beigemischt werden
Wie wird Calciumcarbonat/ Kalkstein gewonnen?
-Kalkstein im Tagebau gewonnen (Sprengung)
-Brennen des Kalksteins
-Luftkalke weisen große Feinheit, niedrige Schüttdichte, geringe Festigkeit, hohe Ergiebigkeit, nicht feuchtebeständig auf
Definition Elastizität
-Eigenschaft eines Werkstoffs, nach Verformung infolge Belastung in seine Ausgangsform zurückzukehren, Verformungen sind reversibel
Definition Plastizität
-Eigenschaft eines Werkstoffs, nach der Entlastung die Form beizubehalten, die ihm durch eine äußere Kraft aufgezwungen wurde. Verformungen sind irreversibel
Definition Sprödigkeit
-ein Werkstoff wird als Spröde bezeichnet, wenn bei einer Belastung der Bruch plötzlich eintritt und sich nicht durch große Verformungen angekündigt hat
Definition Zähigkeit (Duktilität)
-Ein Werkstoff ist zäh, wenn vor dem Bruch große plastische Verformungen auftreten
In welche Erzarten unterscheidet man?
-Magneteisenstein
-Roteisenstein
-Brauneisenstein
-Spateisenstein
Wie erfolgt die Herstellung von Roheisen?
-Reduktion von oxidischen Erzen mit Hilfe des Reduktionsmittels Kohlenstoff, Kohlenmonoxid und Wasserstoff in einem Hochofen
1) indirekte Reduktion
2) direkte Reduktion - Berührung von Eisenoxid mit Koks
3) Wasserstoff reduziert Eisenoxid
4) flüssiges Roheisen mit hohem Kohlenstoffgehalt —> nicht brauchbar —> Weiterverarbeitung zu Stahl oder Gusseisen (Hochofenschlacke als Nebenprodukt)
Wie erfolgt die Herstellung von Stahl?
-Stahlerzeugung im Sauerstoffkonvemter ö, Elektroofen oder in Sonderverfahren
-Frischen/ Aufblasen des Roheisens, anschließende Desoxidation der Schmelze
-anschließend Umformung und Walzen
Worin entscheiden sich Stahl und Gusseisen?
Stahl: Kohlenstoffgehalt < 2,1%
Gusseisen: Kohlenstoffgehalt > 2,1%
Welche Verfahren zur Herstellung von Stahl oder Gusseisen gibt es?
-Warmwalz-Verfahren
-Warmwalzen
-Schmieden
-Kaltumform-Verfahren
-Kaltwalzen
-Kaltziehen
Wie ist Stahl aufgebaut?
-aus Atomen die eine Kristallstruktur annehmen
-Eisen (Hauptbestandteil) liegt in 2 Modifikatoren vor:
1) Kubisch-Raum-Zentriert
2) Kubisch-Flächen-Zentriert
-Legierzngselemente liegen im Stahl als:
1) Substitutionsmischkristall
2) Einlagerungsmischkristall
3) Kubisch primitiv
4) hexagonal dichteste Packung vor
Was ist eine primitive Elementarzelle?
-kleinste Grundeinheit des Raumgitters
was ist ein Gitterparameter?
Charakteristische Länge einer Elementarzelle z.B. Atomabstand
Was ist ein Realkristall?
In der Natur vorkommende Kristallform deren Regelmäßigkeit durch Kristallfehler gestört ist
Was ist ein Kristallfehler?
-Kristalle sind in ihrem Aufbau nicht immer regelmäßig—> lokale Störungen
Definition Glas
-nicht-metallischer Werkstoff ohne oder mit beschränkter atomarer oder molekularer Ordnung
-amorph bzw. nicht kristallin
-keine chemische Verbindung, sondern ein Gemisch verschiedener chemischer Stoffe (entsteht durch Schmelze)
-bestehen meist aus langen Kettenmolekülen, in Form eines 3-dimensionalen Netzwerks
Gläser=ungeordnete Schmelze, ohne Strukturänderung erstarrt
Woraus besteht Fensterglas?
-Schmelze aus Quarzsand, Soda, Kalkstein
-beständig gegen Säuren
-nicht beständig gegen Basen
-amorph (nicht kristallin)
Was ist böhmisches Glas?
-Schmelze aus Quarzsand, Pottasche, Kalkstein
-resistent, hart, schwer schmelzbar, stärker Lichtbrechend
Was ist Jena-Glas?
-Schmelze aus Quarzsand, Boroxid, Aluminiumoxid, Bariumoxid, …
-springt nicht
-nicht spröde
-Widerstandsfähigkeit gegen Basen
Herstellungsverfahren für Glas
-Blasen
-Ziehen
-Pressen
-Floaten
-Gießen und Walzen
Zuschlagstoffe für Glas
-Flussmittel Herabsetzung Schmelzpunkt
-Mittel zur Veränderung Brechzahl
-Trübungsmittel
-Veränderung thermische und elektrische Eigenschaften
-Erhöhung Bruchfestigkeit
-absorbiert Infrarotstrahlung
Grundtypen Fenster
-Einfachfenster
-Verbundfenster
-Kastenfenster
Anforderung an Fenster
-Wärmeschutz
-Schallschutz
-Brandschutz
-Tageslicht
-Luftwechsel
-Einbruch
Fenster Verglasungen
-Floatglas
-Diamantglas/ Solarglas
-Verbundsicherheitsglas
-Einscheibensicherheitsglas
Last changed4 months ago