Produktgruppeninformation
Begriffsdefinition
Beton wird durch Mischen von Zement, feinen und groben Gesteinskörnungen und Wasser, mit oder ohne Zugabe von Zusatzstoffen oder Zusatzmitteln hergestellt. Er erhält seine Eigenschaften durch die hydraulische Erhärtung des Zementleims (= Zement + Wasser) zum Zementstein.
Stahlbeton ist ein Verbundbaustoff aus Beton und Stahl (in der Regel Betonstahl) für Bauteile, bei denen das Zusammenwirken von Beton und Stahl für die Aufnahme der Schnittkräfte nötig ist. Der Stahl übernimmt dabei die Zugkräfte, der Beton die Druckkräfte.
Frischbeton ist frischer Beton der noch verarbeitet werden kann. Nach dem Ort der Herstellung und Verarbeitung/Einbau wird in Ortbeton, Transportbeton und Baustellenbeton unterschieden.
Transportbeton ist Beton, der in stationären Betonmischanlagen hergestellt und mit Betonmischfahrzeugen (sogenannte Fahrmischer) zur Baustelle transportiert wird. Dort erfolgt der Einbau des Betons. Eine andere Bezeichnung von Transportbeton ist „Fertigbeton“, weil er bereits fertig gemischt auf die Baustelle kommt. Er ist aber nicht zu verwechseln mit Fertigteilbeton/Betonfertigteilen.
Ortbeton ist Beton, der auf der Baustelle „vor Ort“ verarbeitet und eingebaut wird. Er wird entweder als Transportbeton geliefert oder als Baustellenbeton auf der Baustelle hergestellt.
Wesentliche Bestandteile
Charakteristik
Frischbeton ist ein weltweit verarbeiteter Massenbaustoff, der i. d. R. mit Zement als Bindemittel hergestellt wird. Die Eigenschaften von Beton variieren je nach Zusammensetzung in weiten Bereichen.
Im Jahr 2012 wurden in Deutschland 46.000.000 m³ Transportbeton hergestellt.1
Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz
Die Herstellung und Verwendung nicht chromatarmer zementhaltiger Produkte (GISBAU Produkt-Code ZP2) ist seit dem 17. Januar 2005 verboten. Chromatarme zementhaltige Produkte können mit dem GISBAU Produkt-Code ZP1 gekennzeichnet werden. (weitere Informationen siehe Reiter Zeichen & Deklaration, Verarbeitung, Grundstoff Zement)
Lieferzustand
- „frisch“ als Transportbeton
- „fest“ in Form der Betonbestandteile (Zement, Gesteinskörnung etc.) zum Mischen auf der Baustelle
Anwendungsbereiche (Besonderheiten)
- Sämtliche Anwendungsbereiche des Hoch-, Tief-, Ingenieur- und Industriebaus
- Fahrbahndeckenbau
Expositionsklassen
In den Expositionsklassen werden die chemischen und physikalischen Umgebungsbedingungen, denen der Beton ausgesetzt werden kann und die auf den Beton, die Bewehrung oder metallische Einbauteile einwirken können und nicht als Lastannahmen in die Tragwerksplanung eingehen, klassifiziert.
Expositionsklasse | Angriff | Bezeichnung |
X0 | kein Korrosions- oder Angriffsrisiko | Ohne Angriff |
Bewehrungskorrosion | ||
XC | Karbonatisierung | Carbonation |
XD | Chloride (nicht aus Meerwasser) | Deicing Salt |
XS | Chloride aus Meerwasser | Seawater |
Betonkorrosion | ||
XF | Frostangriff mit und ohne Taumittel | Freezing |
XA | chemischen Angriff | Chemical Acid |
XM | Verschleißbeanspruchung | Mechanical Abrasion |
Eine ausführliche Tabelle der Expositionen mit Beschreibung der Umgebung und Beispielen für die Zuordnung findet sich im Lexikon unter Expositionsklassen. In DIN EN 206-1 werden weiterhin Mindestanforderungen und Grenzwerte für die Betonzusammensetzung definiert:
- höchstzulässiger w/z-Wert
- Mindestdruckfestigkeitsklasse
- Mindestzementgehalt
- Mindestzementgehalt bei Anrechnung von Zusatzstoffen
- evtl. Mindestluftgehalt
- evtl. weitere Anforderungen
Diese Daten finden sich auch in den Betontechnischen Daten der Zementhersteller.
Quellen
1Statistica 2014
Planungs- und Ausschreibungshilfen
Grundsätzliches
Derzeit finden sich neben produktgruppenspezifischen Informationen Hinweise und wichtige Links zum Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB), zu UBA-Ausschreibungsempfehlungen, Umweltdeklarationen und REACH.
Der Bereich Planungs- und Ausschreibungshilfen wird kontinuierlich weiterentwickelt und auf die Bedürfnisse der Planer abgestimmt. In einem Weiterentwicklungsprojekt werden hier 2014/2015 spezifische Planungs- & Ausschreibungshilfen ergänzt.
Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) / Kriterium 1.1.6
Mit dem Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB) steht ein zum Leitfaden Nachhaltiges Bauen ergänzendes ganzheitliches quantitatives Bewertungsverfahren zur Verfügung.
Das BNB zeichnet sich durch einen Kriterienkatalog aus, nach dem Gebäude nach ökologischen, ökonomischen und soziokulturellen Qualitäten, sowie den technischen und prozessualen Aspekten bewertet werden. (detaillierte Informationen siehe www.nachhaltigesbauen.de).
Das BNB-Kriterium 1.1.6 befasst sich dabei mit den Risiken für die lokale Umwelt.
Einordnung der Betone
Bei Verwendung von Produkten aus der Gruppe der Betone(gilt auch für Frischbetone) gibt es nach derzeitigem Kenntnisstand normalerweise keine Einschränkungen bei der Erfüllung der Anforderungen des BNB-Kriteriums 1.1.6 für Qualitätsniveau 5.
Hinweis:
Eine abschließende Beurteilung im Rahmen des Bewertungssystems und des genannten Kriteriums erfolgt jedoch grundsätzlich in Abhängigkeit weiterer baulicher Gegebenheiten (z. B. eingebaute Menge).
UBA-Ausschreibungsempfehlungen
Auf den Internet-Seiten des Umweltbundesamtes (UBA) findet sich der „Informationsdienst für umweltfreundliche Beschaffung“, u. a. mit Informationen und Ausschreibungsempfehlungen zu einzelnen Bauproduktgruppen.
Für Frischbeton finden sich dort derzeit (Stand 03/ 2014) noch keine Informationen. Es lohnt sich aber, die Seiten zu besuchen, da diese regelmäßig weiterentwickelt werden. Die Ausschreibungsempfehlungen des UBA orientieren sich an den jeweiligen Vorgaben eines zugehörigen Blauen Engels (s. Reiter Zeichen & Deklarationen).
Zeichen / Labels zur Umwelt- und Gesundheitsrelevanz (z.B. Blauer Engel, Giscode)
Unter dem Reiter Zeichen & Deklarationen finden sich eine Übersichtstabelle, weiterführende Informationen und Links zu Zeichen und Labels, die diese Produktgruppe betreffen können. Auch damit lassen sich Unterschiede von Produkten innerhalb einer Produktgruppe hinsichtlich ihrer Umwelt- und Gesundheitsrelevanz feststellen.
REACH / CLP
Die REACH-Verordnung regelt die Herstellung, das Inverkehrbringen und den Umgang mit Industriechemikalien. Zur Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen, dient die CLP-Verordnung (Verordnung über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen), um ein hohes Schutzniveau für die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu gewährleisten.
Wird ein Produkt nicht als Stoff oder Gemisch, sondern als Erzeugnis eingestuft, ist kein Sicherheitsdatenblatt (SDB) erforderlich und Gefahrstoffbezeichnungen entfallen. Lediglich besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) müssen ausgewiesen werden. Für diese Informationen besteht eine Auskunftspflicht. Sie müssen aber nicht in Form eines Sicherheitsdatenblattes nach den Kriterien des Anhangs II der REACH-Verordnung gegeben werden.
Betone werden als Gemisch eingestuft. Produkt bezogene Informationen gemäß CLP-Verordnung müssen daher in den Sicherheitsdatenblättern (SDB) der jeweiligen Produkte ausgewiesen sein.
Fertige ausgehärtete Betonbauteile werden als Erzeugnis eingestuft.
Informationen und Unterstützung zu den Auskunftsrechten finden sich unter www.reach-info.de.
Gefahrstoffverordnung
Frischbeton wird nicht nach Gefahrstoffverordnung gekennzeichnet. Er enthält aber Zement, der wiederum nach Gefahrstoffverordnung kennzeichnungspflichtig ist mit den GHS-Symbolen Ätzwirkung GHS05 und Ausrufezeichen GHS07 und mit dem Signalwort „Gefahr“ markiert wird.
Es gelten folgende H-Sätze zur Gesundheitsgefährdung:
- H315 Verursacht Hautreizungen.
- H317 Kann allergische Hautreaktionen verursachen.
- H318 Verursacht schwere Augenschäden.
- H335 Kann die Atemwege reizen.
Diese Angaben gelten für den trockenen pulverförmigen Zement und den frischen Zementleim/mörtel bzw. Frischbeton. Im abgebundenen Zustand, das heißt ausgehärteten Zustand, gehen keine Gesundheitsgefahren von Beton aus.
Betontrennmittel (BTM 10 - 60) sowie Betonzusatzmittel (BZM 1 - 3) sind kennzeichnungspflichtig nach Gefahrstoffverordnung und besitzen GISBAU Produkt-Codes. Die geringste Gesundheitsgefährdung bei der Verarbeitung ist dabei von Produkten mit der Kennzeichnung BTM 10 bzw. BZM 1 zu erwarten. (s. auch Reiter Zeichen & Deklarationen)
Zusätzliche Informationen sind den verschiedenen Datenblättern zu Betonzusatzmitteln zu entnehmen
Umweltdeklarationen
Zeichen und Labels zur Umwelt- und Gesundheitsrelevanz
Beton | Stand … 20… | Internet-Adresse |
---|---|---|
Umweltzeichen (Blauer Engel) | + | http://www.blauer-engel.de/ |
EU-Umweltzeichen (Blume) | - | http://www.eco-label.com/ |
Österreichisches Umweltzeichen | + | http://www.umweltzeichen.at/ |
GISBAU Produkt-Code | + | http://www.wingis-online.de/wingisonline/ |
Gütezeichen RAL-GZ | - | http://www.ral.de/ |
natureplus-Qualitätszeichen | - | http://www.natureplus.org/ |
Zeichen / Labels aus Programmen für spezielle Produktgruppen: | ||
FSC-Siegel | ./. | http://www.fsc-deutschland.de/ |
Emicode | ./. | http://www.emicode.com/ |
GUT-Signet | ./. | http://www.gut-ev.org/ |
+ | Zeichen / Label für diese Produktgruppe vorhanden |
- | Zeichen / Label für diese Produktgruppe nicht vorhanden |
./. | Zeichen / Label für diese Produktgruppe nicht relevant |
x | Produkte aus dieser Produktgruppe können die Kriterien des Zeichens/Labels definitionsgemäß nicht erfüllen |
Die VERBRAUCHER INITIATIVE e. V. betreibt ein Internet-Portal mit umfangreicher Label-Datenbank (www.label-online.de). Die Label werden dort beschrieben und anhand von Kriterien hinsichtlich Nachhaltigkeit (umweltgerecht, sozial verträglich, gesundheitlich unbedenklich) bewertet.
Umweltzeichen (Blauer Engel) / DE-UZ 64: Biologisch schnell abbaubare Schmierstoffe und Schalöle
„Schalöle, Schmieröle und Schmierfette mit dem Blauen Engel sind eine umweltfreundliche Alternative gegenüber den konventionellen Produkten. Schmierstoffe mit dem Umweltzeichen bestehen häufig aus pflanzlichen oder tierischen Ölen, die sich durch eine gute biologische Abbaubarkeit auszeichnen. Auch die zur Verbesserung der technischen Eigenschaften zugesetzten Additive enthalten keine ökotoxikologisch kritischen Stoff.“
Österreichisches Umweltzeichen / Richtlinie UZ 39: Mineralisch gebundene Bauprodukte
„Halbfertig- und Fertigprodukte (Mauersteine, Fertigteilelemente, etc.) mit dem Umweltzeichen müssen einen bestimmten Prozentsatz an nachwachsenden Rohstoffen oder Recyclat enthalten. Rohstoffe aus gefährlichen Abfällen sowie Böden, Bauteile und Baurestmassen, die kontaminiert sind, dürfen nicht enthalten sein.
Durch den Einsatz von Recyclaten (Materialien, die nach Gebrauch und geeigneter Aufbereitung wieder als Rohstoffe eingesetzt werden), wird wertvoller Deponieraum geschont und der Landschaftsverbrauch durch den Abbau von Neumaterial reduziert. Bei der Produktion der Baumaterialien kommt der Einsatz von mindestens 25 Prozent erneuerbarer Energieträger (Biomasse, Geothermie, Sonne, Wind, Strom aus Wasserkraftwerken), die der UZ-Richtlinie 46 „Grüner Strom“ entsprechen, Umwelt und Klima zugute.
Umweltzeichen-Baustoffe sind baubiologisch unbedenklich, erfüllen alle entsprechenden Normen und sind umweltgerecht verpackt.“
Einstufungen und Gesundheitsgefahren nach GISBAU Produkt-Code
- ZP1 Zementhaltige Produkte, chromatarm
- ZP2 Zementhaltige Produkte, nicht chromatarm
Die Herstellung und Verwendung nicht chromatarmer zementhaltiger Produkte (GISCODE ZP2) ist seit dem 17. Januar 2005 verboten.
- BTM 10 Betontrennmittel, nicht gekennzeichnet
- BTM 15 Betontrennmittel, kennzeichnungsfrei, entaromatisiert
- BTM 20 Betontrennmittel, dünnflüssig
- BTM 30 Betontrennmittel, entaromatisiert
- BTM 40 Betontrennmittel, aromatenarm
- BTM 50 Betontrennmittel, entzündlich, entaromatisiert
- BTM 60 Betontrennmittel, entzündlich, aromatenarm
- BZM 1 Betonzusatzmittel, kennzeichnungsfrei
- BZM 2 Betonzusatzmittel, reizend
- BZM 3 Betonzusatzmittel, ätzend
Chromatarme zementhaltige Produkte können mit dem GISBAU Produkt-Code (GISCODE) ZP 1 gekennzeichnet werden. Die Herstellung und Verwendung nicht chromatarmer zementhaltiger Produkte (GISCODE ZP2) ist seit dem 17. Januar 2005 verboten.
→ GISBAU Produktgruppeninformation ZP1 (Download)
→ GISBAU Produktgruppeninformation ZP2 (Download)
Betontrennmittel können mit dem GISBAU Produkt-Code BTM 10 - 60 gekennzeichnet werden.
→ GISBAU Produktgruppeninformation z. B.
BTM 10 / "Betontrennmittel, nicht gekennzeichnet" (Anm.d.Red.: kein Gefahrensymbol) (Download)
BTM 60 / "Betontrennmittel, entzündlich, aromatenarm" (Download)
Betonzusatzmittel können mit dem GISBAU Produkt-Code BZM 1 - 3 gekennzeichnet werden.
→ GISBAU Produktgruppeninformation z. B.
BZM 1 / "Betonzusatzmittel, kennzeichnungsfrei" (Anm.d.Red.: kein Gefahrensymbol (Download)
BZM 3 / "Betonzusatzmittel, ätzend" (Download)
Umweltproduktdeklarationen
Für Produkte mit Umweltproduktdeklaration (Environmental Product Declaration, EPD) liegen umfassende Informationen zu wichtigen Umweltwirkungen wie z. B. Ressourcenverbrauch, globaler Treibhauseffekt, Ozonabbau oder Versauerung von Böden und Gewässern vor (genaue Erläuterungen siehe Lexikon und Textteil „Umweltproduktdeklarationen“). Diese bilden die Datengrundlage für die ökologische Gebäudebewertung.
Beton | Stand 09/ 2013 | Download |
---|---|---|
PCR-Dokument* | + | Betonfertigteile |
Branchen-EPD* | + | Beton |
+ | für diese Produktgruppe vorhanden |
- | für diese Produktgruppe nicht vorhanden |
* WECOBIS informiert produktneutral. Aus diesem Grund wird an dieser Stelle sofern vorhanden nur auf PCR-Dokumente (Produktgruppenregeln) und Branchen-EPDs verwiesen. Dies schließt nicht aus, dass für einzelne Produkte EPDs vorliegen können. Weitere Informationen und Downloads finden sich z. B. auf den Seiten des IBU Institut Bauen und Umwelt e. V.. → auch Lexikon Umweltproduktdeklaration
Ökobau.dat / Umweltindikatoren
Ökobau.dat ist ein Baustein des Informationsportals Nachhaltiges Bauen in der Rubrik Baustoff- und Gebäudedaten und enthält Datensätze mit Umweltindikatoren von Bauprodukten. Die in der Ökobau.dat beschriebenen Umweltindikatoren bilden die Grundlage der im Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB) vorgeschriebenen Berechnung von Ökobilanzen auf Gebäudeebene.
Der hierfür betrachtete Lebenszyklus eines Bauproduktes gliedert sich in die Herstellung und die Nachnutzungsphase. Die Bewertung basiert auf Indikatoren der
- Sachbilanz / Input (PEIr, PEInr, Sekundärbrennstoffe, Wassernutzung)
- Sachbilanz / Output (Abraum, Hausmüll/Gewerbeabfälle, Sonderabfälle)
- Wirkbilanz (ADP, EP, ODP, POCP, GWP, AP)
Diese umfangreiche Sammlung verifizierter Daten steht unter http://www.nachhaltigesbauen.de/oekobaudat/ zur Ansicht zur Verfügung.
Download des gesamten Datensatzes unter → Ökobau.dat
Datensätze zu Beton speziell zu Transportbeton siehe → Mineralische Baustoffe (1) → Mörtel und Beton (4) → Transportbeton (01) →
Transportbeton C 20 25
Transportbeton C 25 30
Transportbeton C 30 37
Technisches
Technische Daten
Die Eigenschaften von Beton variieren in Abhängigkeit von der Zusammensetzung in weiten Bereichen. Es ist grundsätzlich möglich eine Vielzahl von Betonarten und Betonrezepturen als Frischbeton herzustellen. Deshalb werden an dieser Stelle technische Daten von Beton im Allgemeinen aufgelistet.
Rohdichte ρ
Leichtbeton (leichte Gesteinskörnung z. B. Blähglas, Naturbims etc.) = 800 bis 2000 kg/m³
Normalbeton (normale Gesteinskörnung z. B. Quarzkies, Basalt etc.) = 2000 bis 2600 kg/m³
Schwerbeton(schwere Gesteinskörnung z. B. Baryt, Magnetit etc.) = über 2600 kg/m³
E-Modul
Normalbeton = 20.000 - 40.000 N/mm²
Hochfester Beton = 40.000 - 45.000 N/mm²
Baustoffklasse nach DIN 4102-1
A1, nicht brennbar
Euroklasse nach DIN EN 13501-1
A1, nicht brennbar
Färbung
i. d. R. grau
Beständigkeit
Besondere Anforderungen an die Zusammensetzung bei: Gefahr einer AKR Beaufschlagung von Säuren z. B. im Abwasserbereich
Technische Regeln (DIN, EN)
DIN 1045 |
| Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton |
DIN 1048 |
| Prüfverfahren für Beton |
-1 | 1991 | Teil 1: Frischbeton |
-2 | 1991 | Teil 2: Festbeton in Bauwerken und Bauteilen |
-4 | 1991 | Teil 4: Bestimmung der Druckfestigkeit von Festbeton in Bauwerken und Bauteilen; Anwendung von Bezugsgeraden und Auswertung mit besonderen Verfahren |
-5 | 1991 | Teil 5: Festbeton, gesondert hergestellte Probekörper |
DIN 18551 | 2010 | Spritzbeton - Nationale Anwendungsregeln zur Reihe DIN EN 14487 und Regeln für die Bemessung von Spritzbetonkonstruktionen |
DIN 52170 |
| Bestimmung der Zusammensetzung von erhärtetem Beton |
-1 | 1980 | Teil 1: Allgemeines, Begriffe, Probenahme, Trockenrohdichte |
-2 | 1980 | Teil 2: Salzsäureunlöslicher und kalkstein- und/oder dolomithaltiger Zuschlag, Ausgangsstoffe nicht verfügbar |
-3 | 1980 | Teil 3: Salzsäureunlöslicher Zuschlag, Ausgangsstoffe nicht verfügbar |
-4 | 1980 | Teil 4: Salzsäurelöslicher und/oder -unlöslicher Zuschlag, Ausgangsstoffe vollständig oder teilweise verfügbar |
DIN CEN/TS 12390 |
| Prüfung von Festbeton |
-1 | 2012 | Teil 1: Form, Maße und andere Anforderungen für Probekörper und Formen |
-2 | 2012 | Teil 2: Herstellung und Lagerung von Probekörpern für Festigkeitsprüfungen |
-3 | 2011 | Teil 3: Druckfestigkeit von Probekörpern |
-4 | 2000 | Teil 4: Bestimmung der Druckfestigkeit; Anforderungen an Prüfmaschinen |
-5 | 2009 | Teil 5: Biegezugfestigkeit von Probekörpern |
-6 | 2009 | Teil 6: Spaltzugfestigkeit von Probekörpern |
-7 | 2009 | Teil 7: Dichte von Festbeton |
-8 | 2009 | Teil 8: Wassereindringtiefe unter Druck |
-9 | 2006 | Teil 9: Frost- und Frost-Tausalz-Widerstand - Abwitterung |
-10 | 2007 | Teil 10: Bestimmung des relativen Karbonatisierungswiderstandes von Beton |
-11 | 2010 | Teil 11: Bestimmung des Chloridwiderstandes von Beton - Einseitig gerichtete Diffusion |
-13 | 2012 | Teil 13: Bestimmung des Elastizitätsmoduls unter Druckbelastung (Sekantenmodul) |
DIN EN 12350 |
| Prüfung von Frischbeton |
-1 | 2009 | Teil 1: Probenahme |
-2 | 2009 | Teil 2: Setzmaß |
-3 | 2009 | Teil 3: Vebe-Prüfung |
-4 | 2009 | Teil 4: Verdichtungsmaß |
-5 | 2009 | Teil 5: Ausbreitmaß |
-6 | 2009 | Teil 6: Frischbetonrohdichte |
-7 | 2009 | Teil 7: Luftgehalt - Druckverfahren |
-8 | 2010 | Teil 8: Selbstverdichtender Beton - Setzfließversuch |
-9 | 2010 | Teil 9: Selbstverdichtender Beton - Auslauftrichterversuch |
-10 | 2010 | Teil 10: Selbstverdichtender Beton - L-Kasten-Versuch |
-11 | 2010 | Teil 11: Selbstverdichtender Beton - Bestimmung der Sedimentationsstabilität im Siebversuch |
-12 | 2010 | Teil 12: Selbstverdichtender Beton - Blockierring-Versuch |
DIN EN 12504 |
| Prüfung von Beton in Bauwerken |
-1 | 2009 | Teil 1: Bohrkernproben - Herstellung, Untersuchung und Prüfung der Druckfestigkeit |
-2 | 2012 | Teil 2: Zerstörungsfreie Prüfung - Bestimmung der Rückprallzahl |
-3 | 2005 | Teil 3: Bestimmung der Ausziehkraft |
-4 | 2004 | Teil 4: Bestimmung der Ultraschallgeschwindigkeit |
DIN EN 14487 |
| Spritzbeton |
-1 | 2005 | Teil 1: Begriffe, Festlegungen und Konformität |
-2 | 2007 | Teil 2: Ausführung |
DIN EN 14488 |
| Prüfung von Spritzbeton |
-1 | 2005 | Teil 1: Probenahme von Frisch- und Festbeton |
-2 | 2006 | Teil 2: Druckfestigkeit von jungem Spritzbeton |
-3 | 2006 | Teil 3: Biegefestigkeiten (Erstriss-, Biegezug- und Restfestigkeit) von faserverstärkten balkenförmigen Betonprüfkörpern |
-4 | 2008 | Teil 4: Haftfestigkeit an Bohrkernen bei zentrischem Zug |
-5 | 2006 | Teil 5: Bestimmung der Energieabsorption bei faserverstärkten plattenförmigen Prüfkörpern |
-6 | 2006 | Teil 6: Schichtdicke von Beton auf einem Untergrund |
-7 | 2006 | Teil 7: Fasergehalt von faserverstärktem Beton |
DIN EN 14651 | 2005+ A1:2007 | Prüfverfahren für Beton mit metallischen Fasern - Bestimmung der Biegezugfestigkeit (Proportionalitätsgrenze, residuelle Biegezugfestigkeit) |
DIN EN 14721 | 2005+ A1:2007 | Prüfverfahren für Beton mit metallischen Fasern - Bestimmung des Fasergehalts in Frisch- und Festbeton |
DIN EN 14889 |
| Fasern für Beton |
-1 | 2006 | Teil 1: Stahlfasern - Begriffe, Festlegungen und Konformität |
-2 | 2006 | Teil 2: Polymerfasern - Begriffe, Festlegungen und Konformität |
DIN EN 206 | 2012 | Beton |
-1 | 2000/ A1:2004 | Teil 1: Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität |
-9 | 2010 | Teil 9: Ergänzende Regeln für selbstverdichtenden Beton (SVB) |
ZEMENT-MERK-BLATT B 4 | 2007 | Frischbeton - Eigenschaften und Prüfungen |
ZEMENT-MERK-BLATT B 5 | 2011 | Überwachen von Beton auf Baustellen |
ZEMENT-MERK-BLATT B 6 | 2011 | Transportbeton - Festlegung, Bestellung, Lieferung, Abnahme |
ZEMENT-MERK-BLATT B 7 | 2011 | Bereiten und Verarbeiten von Beton |
ZEMENT-MERK-BLATT B 8 | 2011 | Nachbehandlung von Beton |
ZEMENT-MERK-BLATT B 9 | 2010 | Expositionsklassen von Beton und besondere Betoneigenschaften |
ZEMENT-MERK-BLATT B 11 | 2006 | Massige Bauteile aus Beton |
ZEMENT-MERK-BLATT B 13 | 2008 | Leichtbeton |
ZEMENT-MERK-BLATT B 18 | 2003 | Risse im Beton |
ZEMENT-MERK-BLATT B 29 | 2006 | Selbstverdichtender Beton - Eigenschaften und Prüfung |
Bauregelliste
Das Deutsche Institut für Bautechnik stellt in den Bauregellisten A, B und C die technischen Regeln für Bauprodukte und Bauarten sowie bauaufsichtlich geregelte und nicht geregelte Bauprodukte und Bauarten auf.
Nach Zustimmung der obersten Bauaufsichtsbehörden der Länder wird die Bauregelliste bekannt gegeben. Erwerb und weiterführende Informationen zu Bauregelliste und ihren Regelungsbereichen siehe unter → www.dibt.de
Eine Darstellung und Erläuterungen zur Klassifizierung von Bauprodukten siehe im Lexikon → Klassifizierung von Bauprodukten
Literaturtipps
Zwiener, G.; Mötzl, H.; Ökologisches Baustoff-Lexikon; 2006; C.F. Müller Verlag; Heidelberg
Scholz/Hiese: Baustoffkenntnis; 16. Auflage, 2007; Werner Verlag (Wolters Kluwer Deutschland GmbH), Köln
SIA Dokumentation D 0146: Umweltaspekte von Beton, Informationen zur Umweltverträglichkeit, 1998
Deutsche Bauchemie e.V.: Sachstandsbericht Betonzusatzmittel und Umwelt, Mai 2011
DAfStb-Richtlinie Beton nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 mit rezyklierten Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620, Richtlinie des DAfStB, Ausgabe 2010
Büro für Umweltchemie (Hrsg.): Graue Energie von Baustoffen, 1998, Zürich
Neroth G., Vollenschaar D.; Wendehorst Baustoffkunde, Vieweg + Teubner Verlag, 27. Auflage, 2012
Springenschmid R.: Betontechnologie für die Praxis, Bauwerk Verlag, 1. Auflage, 2007
Dehn, F.; König, G.; Marzahn G.: Konstruktionswerkstoffe im Bauwesen, Verlag Ernst und Sohn, 1. Auflage, 2003
Scholz/Hiese: Baustoffkenntnis; 17. Auflage, 2011; Werner Verlag (Wolters Kluwer Deutschland GmbH), Köln
Deutscher Ausschusses für Stahlbeton, Richtlinie Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen, 2001
DIN EN 1504: Produkte und Systeme für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerke (2004-2008)
Transportbeton nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2 – Hinweise für die praktische Umsetzung, Stand Juni 2011, Bundesverband der Deutschen Transportindustrie e. V. (BTB)
Betontechnischen Daten, URL: http://beton-technische-daten.de/
Sichtbeton Forum, URL: http://www.sichtbeton-forum.de/
Leitfaden für Sichtbeton - Tipps aus der Praxis für Planung und Herstellung, Holcim (Süddeutschland) GmbH, URL: www.holcim-sued.de/fileadmin/templates/DEUB/doc/Produkte/Infoservice/Technische_Informationen/Leitfaden-Sichtbeton-2011.pdf
Thomas Freimann: Betonflächen mit Sichtbetonanforderungen, URL: http://www.beton-informationen.de/downloads/1-2004-05-02.pdf
Zement-Merkblatt: H 8: Sichtbeton – Techniken der Flächengestaltung, URL: www.vdz-online.de/fileadmin/gruppen/vdz/3LiteraturRecherche/Zementmerkblaetter/H8.pdf
DBV-Merkblätter, URL: www.baufachinformation.de/dbv.jsp
Rohstoffe / Ausgangsstoffe
Hauptbestandteile
Die Zusammensetzungen von Frischbeton variieren in Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften in weiten Bereichen, weshalb es eine Vielzahl von Betonarten und Betonrezepturen gibt. Aus diesem Grund wird an dieser Stelle eine allgemeine Zusammensetzung von Beton angegeben.
Beton der Festigkeitsklasse C25/30 hat ein Kubikmeter als Mengenanteile 300 kg Zement, 180 l Wasser sowie 1890 kg Gesteinskörnung. Seine Zusammensetzung ist abhängig unter anderem von Parametern, wie z. B. Festigkeitsklasse und Umweltbedingungen (siehe Expositionsklassen).
Rezeptur für Ultrahochleistungsbeton (Ultra-high-performance concrete UHPC)1
UHPC-mixes with 2,5% by volume fibres | |||
Raw materials | M3Q | B5Q | |
CEM I 52,5 R HS-NA | kg/ m³ | 775 | 650 |
Silica Fume | kg/ m³ | 164 | 177 |
Quartz I | kg/ m³ | 193 | 325 |
Quartz II | kg/ m³ | - | 135 |
Sand 0,125/ 0,5 | kg/ m³ | 946 | 354 |
Basalt 2/ 8 | kg/ m³ | - | 598 |
Steel fibres | % b. vol. | 2,5 | 2,5 |
Water | kg/ m³ | 183 | 158 |
Superplasticizer | kg/ m³ | 23,5 | 30,3 |
w/ c -ration* | 0,255 | 0,28 | |
w/ (c+s)-ratio* | 0,021 | 0,22 |
*including the ater content of the superplasticizer
Zement
Zur Herstellung von Beton und Stahlbeton nach DIN 1045 sind Zemente nach DIN EN 197 zu verwenden. (→ Zement).
Die im Beton eingesetzten Zementmengen variieren je nach Anforderung an den Beton, meist zwischen 240 und 340 kg/m³, bei Hochleistungsbeton bis über 400 kg/m³.
Gesteinskörnungen
Die Gesteinskörnung für Beton (Betonzuschlag) beeinflusst sowohl die Festigkeit als auch das Wärmedämmverhalten des Betons. Sie besteht in der Regel aus natürlichem oder künstlichem, gebrochenem, oder ungebrochenem, dichtem oder porigem Material, entsprechend den für die Betonart festgelegten Korngrößen. Gesteinskörnungen mit porigem Gefüge (Naturbims, Blähperlit, Blähton, aber auch Polystyrol) werden für wärmedämmende Leichtbetone verwendet. Bei der Produktion anfallende Restmengen werden als Restbetonbeigabe aufbereitet und wiederverwendet (→ Herstellung).
Aus Gründen der Deponieraumverknappung und der nur begrenzt vorhandenen Rohstoffressourcen gewinnt der Einsatz von wiederverwertbaren Bestandteilen aus aufbereitetem Bauschutt als „rezyklierte Gesteinskörnung“ zunehmend an Bedeutung (→ Nachnutzung).
Wasser
Als Anmachwasser wird entweder Leitungswasser, in eigenen Brunnen gewonnenes Wasser oder Restwasser (siehe Herstellung) verwendet (in der Regel 150 bis 200 l/m³ Beton, bei Hochleistungsbeton ab 130 l/m³).
Betonzusatzmittel
Betonzusatzmittel (BZM): Je nach Anforderungen und gewünschten Eigenschaften werden dem Beton Zusatzmittel zugegeben, z. B. Betonverflüssiger, Fließmittel, Luftporenbildner, Beschleuniger, Verzögerer, Dichtungsmittel, Einpresshilfen, Stabilisierer, Recyclinghilfen.
Betonzusatzstoffe
Betonzusatzstoffe, in erster Linie Flugasche und Gesteinsmehle, werden zur Verbesserung der Frisch- und Festbetoneigenschaften eingesetzt. Bei der Verwendung von Flugasche (FA) wird in der Regel bis zu 20% des Zementes durch FA ersetzt. Silikastaub wird fast ausschließlich bei Hochleistungsbeton eingesetzt. Hierbei werden rund 4 bis 8% des Zementes durch Silikastaub ersetzt. Sowohl bei Einsatz von Flugasche als auch bei Silikastaub ist zu beachten, dass beide Stoffe auf den Wasserzementwert und den Mindestzementgehalt angerechnet werden dürfen.
Fasern
Insbesondere bei Hochleistungsbetonen zum Beispiel Ultrahochfesterbeton (UHPC) oder speziellen Spritzbetonen werden Fasern eingesetzt, um Eigenschaften wie die Schwindrissbildung, das Bruchverhalten, den Verschleißwiderstand oder das Brandverhalten zu verbessern. Es werden in der Regel Stahl- oder Polymerfasern eigesetzt. Bei Stahlfasern liegt der Gehalt in Abhängigkeit von der Anwendung bei ca. 20-40 kg/m³.
Zusammensetzung verschiedener Betonarten
Normalbeton
- Zement
- Wasser
- Gesteinskörnung (Quarzkies, Basalt etc.)
Leichtbeton
- Zement
- Wasser
- Leichte Gesteinskörnung (Blähglas, Blähton, Bims etc.)
- Fließmittel
Schwerbeton
- Zement
- Wasser
- Schwere Gesteinskörnung (Baryt, Magnetit etc.)
- Fließmittel
Ultrahochfester Beton
- Zement
- Microsilica
- Wasser
- Gesteinskörnung
- Hochleistungsfließmittel
Beton für Massige Bauteile
- Zemente mit geringer Hydratationswärmeentwicklung
- Wasser
- Leichte Gesteinskörnung (Blähglas, Blähton, Bims etc.)
- Verzögerer
Umwelt- und Gesundheitsrelevanz
Gewinnung der Primärrohstoffe
Je nach Anforderungen des Betons kommen unterschiedliche Rohstoffquellen der Ausgangsstoffe in Betracht. Siehe hier die Datenblätter
Verfügbarkeit
Kies und Sand sind noch ausreichend vorhanden. Es ist aber absehbar, dass die Verfügbarkeit der guten natürlichen Sande je nach Region abnimmt und diese sukzessive durch rezykliertes Material ersetzt werden müssen. Die Rohstoffe für Zement wie Kalkstein, Quarz und Ton sind noch ausreichend verfügbar, dennoch werden hier Sekundärrohstoffe beispielsweise Hüttensand oder Flugasche eingesetzt, die nur begrenzt vorhanden sind (Flugasche alte Bundesländer ca. 3 Mio. Tonnen).
Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen
Durch vermehrte Bestrebungen dem Kreislaufwirtschaftsgesetzt gerecht zu werden, nimmt der Druck zu, natürliche Gesteinskörnungen durch rezyklierte Materialien zu ersetzten. Da die Qualitäten nicht gleichzusetzten sind können bislang nur begrenzte Substitutionsgrade erreicht werden.
In Gebieten ohne ausreichend natürliche Gesteinskörnungen wird beispielsweise Recyclingsplitt eingesetzt. Als leichte Gesteinskörnung wird Blähglas eingesetzt, dass aus recyceltem Altglas gewonnen wird.
Radioaktivität
Natürlich Radionuklide in Baustoffen können vorkommen in Abhängigkeit von Material und Zuschlagstoffen. Zum Schutz der Bevölkerung vor Strahlenbelastungen werden in Deutschland seit mehr als 20 Jahren Untersuchungen und Bewertungen der radioaktiven Stoffe in Baumaterialien durchgeführt. Nach einer Studie des BfS wurden in Deutschland keine zu Bauzwecken verwendbaren Materialien festgestellt, die infolge erhöhter Uran- und Radiumkonzentrationen zu höheren Konzentrationen des Radon-222 (Radon) in Räumen führen könnten.
Bauproduktgruppen, bei denen im Einzelfall relevante Belastungen auftreten können, sind Massivbaustoffe wie Betone, Leichtbetone und Ziegel. Dies tritt meist bei Verwendung eventuell belasteten Materials als Gesteinskörnung, z. B. Schlacken, Schlämme oder Stäube aus industriellen Prozessen, bei denen die Gehalte der natürlichen Radionuklide angereichert wurden, oder bei Nutzung von Rohstoffen vulkanischen Ursprungs , z. B. Bims, auf. Produkte wie Putze, Mörtel oder Estriche tragen aufgrund ihrer geringen Dicke nur unwesentlich zur Strahlenexposition der Bewohner bei.
Bei den derzeit handelsüblichen Bauproduktgruppen sind aus der Sicht des Strahlenschutzes keine Einschränkungen erforderlich. Allerdings ist auch weiterhin die vorgegebene Beschränkung des Anteils industrieller Rückstände als Zuschlag zu beachten, siehe ausführliche BfS-Informationen zu Baustoffen unter http://www.bfs.de/de/ion/anthropg/baustoffe.html.
Quellen
1S. Fröhlich, M. Schmidt, Influences on Repeatability and Reproducibility of Testing Methods for Fresh UHPC: Proceedings of Hipermat 2012 - 3rd International Symposium on UHPC and Nanotechnology for Construction Materials, in: Hipermat 2012 - 3rd International Symposium on UHPC and Nanotechnology for Construction Materials, kassel university press, Kassel, Germany, 2012.
Herstellung
Herstellungsprozess
Beton wird in Deutschland zum überwiegenden Teil in stationären Mischanlagen (Transportbetonwerke) gemischt und mit Fahrmischern auf die Baustelle gebracht. Das Mischen des Betons erfolgt in der Regel in Zwangsmischern mit einem Fassungsvermögen von 1 bis 2,5 m³ Frischbeton. Ein Mischvorgang in modernen Anlagen benötigt rd. eine Minute. Ein Fahrmischer fasst 6 bis 9 m³ Frischbeton (14 bis 21 t). Für kleine und mittlere Baustellen wird wegen der gesicherten Qualität, aufgrund der hohen und sofortigen Lieferbereitschaft und auch wegen der geringeren Umweltbelastung primär Transportbeton verwendet.
In Transportbetonwerken wird der in der Produktion oder aus Fahrmischern zurück kommende Restbeton ausgewaschen und als Restbetonbeigabe wieder in geringen Mengen der Produktion beigemengt. Dabei erfolgt die Zugabe über die größte Korngruppe in so kleinen Mengen, dass die zulässigen Abweichungen von der bei der Erstprüfung gewählten Sieblinie im Rahmen der zulässigen Abweichungen eingehalten werden. Bei Betonen mit besonderen Eigenschaften darf Restbeton nur beigegeben werden, wenn dieser mindestens den Anforderungen der normalen Gesteinskörnung genügt.
Für die Verwendung von Restbetonmenge, die ins Werk zurück kommen, werden auch Recyclinghilfen eingesetzt. Sie bewirken eine Verzögerung der Hydratation (Erstarren) des Betons um bis zu 72 Stunden.
Restwasser fällt beim Reinigen der Mischanlagen, Fahrmischer und Betonpumpen sowie beim Auswaschen der Gesteinskörnungen an. Restwasser wird in der Regel in stationären Mischanlagen gesammelt und weiterverwertet.
Bei großen Baustellen (z. B. Autobahnen, Talsperren etc.) wird meist vor Ort, für die Zeit der Bauarbeiten, eine eigene Mischanlage errichtet. Hier ist die Einrichtung eines geschlossenen Wasserkreislaufes mit Feststoffrückgewinnung (Restbeton) normalerweise zu aufwändig. Die anfallenden Feststoffe werden daher in Absetzbecken zurückgehalten und entsorgt. Die Abwässer müssen vor der Abgabe an die Umgebung (Kanalisation, Vorfluter) neutralisiert werden.
Bei der Rezeptierung des Betons ist darauf zu achten, dass die im Betonzusatzmittel enthaltene Wassermenge bei der Berechnung des w/z-Wertes zu berücksichtigen ist, sollte die Zusatzmittelmenge 3 l/m³ Frischbeton übersteigen.
Umweltindikatoren / Herstellung
Einheitliche Werte zu Umweltindikatoren in WECOBIS soll zukünftig ausschließlich die Datenbank Ökobau.dat des Informationsportals Nachhaltiges Bauen des BMI liefern.
Die Ökobau.dat stellt Umweltprofile für Bauprodukte bereit, die als erforderliche Datengrundlage für die Lebenszyklusanalyse eingesetzt werden. Für Bauprodukte gibt es Herstellungs- und End-of-Live- Datensätze.
Weiterführende Informationen zur Ökobau.dat im Zusammenhang mit dieser Produktgruppe finden sich in WECOBIS unter Fachinformationen / Reiter Umweltdeklarationen → Ökobau.dat / Umweltindikatoren
Da in der Herstellung von Bauprodukten ein großer Anteil der verursachten Umweltbelastungen auf den Verbrauch von nicht erneuerbaren Energieträgern zurückzuführen ist, stellt die Graue Energie (kumulierter Primärenergieaufwand nicht erneuerbar) dafür einen guten Indikator dar.
Im Kapitel Energieaufwand finden sich ggf. allgemeine Informationen zum Thema, die die Produktgruppe prägen.
Energieaufwand
Der erforderliche Energieaufwand zur Herstellung von Beton ist im Wesentlichen von der Zusammensetzung des Betons abhängig. Als Bestandteil mit dem höchsten Energieinhalt ist hier der Zementgehalt im Beton der bestimmende Faktor. Zusatzmittel haben wegen ihrer geringen Dosiermenge keinen entscheidenden Einfluss auf den endgültigen Energieaufwand. So ergibt sich z. B. bei einer Dosierung von 0,5% vom Zement (300kg Zement) ein zusätzlicher Energieaufwand von ca. 4%.
Charakteristische Emissionen
Bei der Herstellung von Beton kann zu Staub- und Geräuschbelastung kommen. Zu betrachten sind auch die CO2-Emissionen bei der Herstellung von Zement, die hauptsächlich aus der Entsäuerung des Kalksteins entstehen sowie aus der Verbrennung von Primär- (Steinkohle, Braunkohle, Heizöl) und Sekundärbrennstoffen (z. B. Altreifen, Gummiabfälle, Altöl etc.).
Maßnahmen Gesundheitsschutz
Es sollte persönliche Schutzausrüstung, wie Atem-, Augen- und Gehörschutz getragen werden.
Maßnahmen Umweltschutz
In Transportbetonwerken sind die Anlagen stets eingehaust und mit Filtern versehen. Daher ist eine Lärm- und Staubbelastung der Umgebung nicht gegeben. Wird Beton als Baustellenbeton auf der Baustelle gemischt stehen diese Möglichkeiten nicht zur Verfügung, weshalb es zu einer stärkeren Lärm- und Staubbelastung der Umgebung kommt.
Transport
Die Rohstoffe des Betons (Zement, Gesteinskörnung) werden in der Regel mit Silofahrzeugen zu den Transportbetonwerken oder Baustellen gebracht. Bei der Gesteinskörnung wird in der Regel regionale Gesteinskörnung genutzt, um den Transportaufwand geringhalten zu können.
Verarbeitung
Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen
Im Beton spielen die BZM mengenmäßig eine untergeordnete Rolle, anwendungstechnisch sind sie von entscheidender Bedeutung. Die deutschen Zulassungsrichtlinien beschränken den Höchstwert der zulässigen Zusatzmenge für Normalbeton auf 50 ml oder 50 g/kg Zement (Hochleistungsbeton 70 ml bzw. 70 g/kg Zement).
Es dürfen nicht mehrere Zusatzmittel derselben Wirkungsgruppe angewendet werden, ausgenommen der Gruppe der Fließmittel (FM). Die Mindestmenge bei der Anwendung von BZM ist mit 2 ml bzw. 2 g je kg Zement begrenzt. Übersteigt die Zusatzmittelmenge 3 l/m³ Frischbeton, ist die im BZM enthaltene Wassermenge bei der Berechnung des w/z-Wertes zu berücksichtigen.
Transportbeton wird in Fahrmischern auf die Baustelle geliefert. Nach DIN 1045-3:2008-08 (8.2.1 Befördern von Beton zur Baustelle) darf „Frischbeton steifer Konsistenz mit Fahrzeugen ohne Mischer oder Rührwerk befördert werden, während Frischbeton mit anderer als steifer Konsistenz nur in Fahrmischern oder Fahrzeugen mit Rührwerk zur Verwendungsstelle befördert werden darf. Unmittelbar vor dem Entladen ist der Beton nochmals so durchzumischen, dass er auf der Baustelle gleichmäßig durchmischt übergeben wird. Fahrmischer oder Fahrzeuge mit Rührwerk sollten 90 min nach der ersten Wasserzugabe zum Zement, Fahrzeuge ohne Mischer oder Rührwerk für die Beförderung von Beton steifer Konsistenz 45 min nach der ersten Wasserzugabe zum Zement vollständig entladen sein. … Bei der Übergabe des Betons muss die vereinbarte Konsistenz vorhanden sein.“
Sowohl bei Transportbeton als auch bei Baustellenbeton sind verschiedene Eigenschaften wie Konsistenz und Luftgehalt bei Anlieferung zu kontrollieren. Nach DIN 1045-2:2008-08 (7.5 Konsistenz bei Lieferung) ist eine nachträgliche Wasserzugabe bzw. Zusatzmittel grundsätzlich nicht erlaubt, es sei denn, diese ist planmäßig vorgesehen. Alle Änderungen müssen auf dem Lieferschein vermerkt werden. Des Weiteren ist bei Übergabe des Betons die Konsistenz zu prüfen. Umfang und Häufigkeit der Prüfungen sind in DIN 1045-3:2008-08 Anhang A aufgelistet.
Hinsichtlich des Förderns des Betons auf der Baustelle durch Pumpen ist darauf zu achten, dass keine Leichtmetallrohre verwendet werden dürfen.
Beim Betonieren im Sommer oder Winter ist auf die Frischbetontemperatur zu achten. Diese darf im allgemeinen +30 °C nicht überschreiten, sofern nicht durch geeignete Maßnahmen sichergestellt ist, dass keine nachteiligen Folgen zu erwarten sind. Wird in der kalten Jahreszeit betoniert, muss eine Mindestfrischtemperatur über eine bestimmte Zeit eingehalten werden, damit der Beton eine ausreichende Festigkeit erhält bevor er dem Frost ausgesetzt wird. Es gelten die Angaben der nachfolgenden Tabelle. Dies kann zum Beispiel durch Einhausen und Beheizen der Bauteile geschehen.
Erforderliche Frischbetontemperaturen bei niedrigen Außentemperaturen1
Lufttemperatur [°C] | Mindesttemperatur des Frischbetons beim Einbau [°C] |
+5 bis -3 | +5 allgemein |
< -3 | +10 sollte mindestens 3 Tage gehalten werden |
Für Schalungen werden unterschiedliche Materialien eingesetzt zum Beispiel Holz, Metall oder Kunststoff. Bei der Herstellung von Bauteilen mit Sichtbetoneigenschaften2,3,4,5 ist auf die Qualität der Schalung zu achten.
Arbeitshygienische Risiken
Allgemeines
Unmittelbar nach dem Anmachen stellt sich im Frischbeton ein pH-Wert von 11,0 bis 13,5 ein. Auf Grund dieser hohen Alkalität besteht die Gefahr von Reizungen. Berührungen mit den Augen oder der Haut sind zu vermeiden. Persönliche Schutzbekleidung tragen!
REACH / CLP
Die REACH-Verordnung regelt die Herstellung, das Inverkehrbringen und den Umgang mit Industriechemikalien. Zur Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen, dient die CLP-Verordnung (Verordnung über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen), um ein hohes Schutzniveau für die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu gewährleisten.
Wird ein Produkt nicht als Stoff oder Gemisch, sondern als Erzeugnis eingestuft, ist kein Sicherheitsdatenblatt (SDB) erforderlich und Gefahrstoffbezeichnungen entfallen. Lediglich besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) müssen ausgewiesen werden.
Beton werden als Gemisch eingestuft. Produkt bezogene Informationen gemäß CLP-Verordnung müssen daher in den Sicherheitsdatenblättern (SDB) der jeweiligen Produkte ausgewiesen sein.
Fertige ausgehärtete Betonbauteile werden als Erzeugnis eingestuft. Aus diesem Grund ist kein Sicherheitsdatenblatt erforderlich und Gefahrstoffbezeichnungen entfallen.
Lediglich besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) müssen ausgewiesen werden. Produkt bezogene Informationen hierzu finden sich dann in den Sicherheitsdatenblättern (SDB) des Herstellers.
Einstufungen und Gesundheitsgefahren nach GISBAU
Chromatarme zementhaltige Produkte können mit dem GISBAU Produkt-Code (GISCODE) ZP 1 gekennzeichnet werden.
Die Herstellung und Verwendung nicht chromatarmer zementhaltiger Produkte (GISCODE ZP2) ist seit dem 17. Januar 2005 verboten.
Betontrennmittel werden nach Zusammensetzung mit den GISBAU Produkt-Codes BTM 10 – 60 gekennzeichnet:
- BTM 10 Betontrennmittel, nicht gekennzeichnet
- BTM 15 Betontrennmittel, kennzeichnungsfrei, entaromatisiert
- BTM 20 Betontrennmittel, dünnflüssig
- BTM 30 Betontrennmittel, entaromatisiert
- BTM 40 Betontrennmittel, aromatenarm
- BTM 50 Betontrennmittel, entzündlich, entaromatisiert
- BTM 60 Betontrennmittel, entzündlich, aromatenarm
Emissionen
Durch Steinkohlen Flugasche (→ Betonzusatzstoffe ) können geringe Mengen Ammoniak in den Beton gelangen, die durch das alkalische Milieu rasch wieder ausgetrieben werden und allenfalls zu einer kurzzeitig geringen Geruchsbelästigung während der Verarbeitung führen können. Messungen bei der Verarbeitung von Estrichen mit erhöhten (aufdotierten) Ammoniak-Gehalten haben ergeben, dass die MAK-Werte (50 ppm (= 35mg/m³)) trotz erheblicher Geruchsbelästigung deutlich nicht erreicht wurden, da die Geruchsschwelle wesentlich niedriger liegt. Betontechnische Eigenschaften werden dadurch nicht berührt.
Durch das beim Einbringen des Betons erforderliche Verdichten kann es zu erhöhter Lärmbelästigung durch Rütteln kommen.
Umweltrelevante Informationen
Energiebedarf
Bei der Herstellung und Verarbeitung von Frischbeton (als Transportbeton oder Baustellenbeton) wird Energie beim Mischen verbraucht. Die Energiemenge ist abhängig von den verwendeten Mischaggregaten, ist aber im Vergleich zur Energie gering, die beispielsweise bei der Herstellung des verwendeten Zementes aufgewendet werden muss. Des Weiteren wird Energie für den Transport zur Baustelle und beim Pumpen und Verdichten verbraucht.
Wassergefährdung
Beton gilt als nicht gefährlich für die Umwelt. Die Freisetzung größerer Mengen der Frischbetonzubereitungen in Wasser kann jedoch zu einer pH-Wert-Verschiebung führen und damit unter besonderen Umständen toxisch für aquatisches Leben sein. Die Freisetzung von Bestandteilen nimmt mit steigendem Betonalter ab. Auswaschungen treten nur bei direktem Kontakt von Frischbeton mit Wasser oder Boden auf.
Betonzusatzmittel werden nach heutigem Kenntnisstand relativ rasch an die Oberfläche der Zementpartikel sorbiert, sodass die Konzentration in der wässrigen Phase im Beton bzw. im Porenwasser rasch abnimmt. Eine Freisetzung bzw. Auslaugung aus dem Beton ist daher gering, zumal für die Umweltverträglichkeit die aus dem Beton freisetzbaren Substanzen entscheidend sind.
Transport
Beton wird in Deutschland hauptsächlich in Transportbetonwerken hergestellt. Da Beton ein viel eingesetzter Massenbaustoff ist gibt es zahlreiche Transportbetonwerke, weshalb der Transportweg vom Werk zur Baustelle meist verhältnismäßig kurz und regional ist. Wird Ortbeton als Baustellenbeton hergestellt, sind die Transportwege noch kürzer.
Quellen
1Betontechnischen Daten, Online Quelle (zuletzt aufgerufen am 25.06.2014)
2Sichtbeton Forum, Online Quelle (zuletzt aufgerufen am 25.06.2014)
3Leitfaden für Sichtbeton - Tipps aus der Praxis für Planung und Herstellung, Holcim (Süddeutschland) GmbH, Online Quelle (zuletzt aufgerufen am 25.06.2014)
4Thomas Freimann: Betonflächen mit Sichtbetonanforderungen, Online Quelle (zuletzt aufgerufen am 25.06.2014)
5Zement-Merkblatt: H 8: Sichtbeton – Techniken der Flächengestaltung, Online Quelle (zuletzt aufgerufen am 25.06.2014)
Nutzung
Umwelt- und Gesundheitsrisiken Neuzustand
Generell kann die Freisetzung von umweltrelevanten Stoffen aus dem Beton während der Nutzung (allgemein aus zementgebundenen Baustoffen) über die Mechanismen Auslaugung bzw. Auswaschung (im wesentlichen anorganische Stoffe), Emission flüchtiger organischer Bestandteile oder Radioaktivität erfolgen.
Maßgebend für eine Beurteilung der Umweltverträglichkeit von zementgebundenen Baustoffen ist die Menge an freigesetzten umweltrelevanten Stoffen, nicht die Mengen, die im Beton insgesamt enthalten sind.
Die Herstellungsart des Betons, also Transportbeton, Ortbeton oder Fertigteilbeton, hat keinen Einfluss auf die Umweltverträglichkeit im Nutzungszustand.
Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung
Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum
Nach bisherigem Kenntnisstand erfolgt keine Schadstoffabgabe bei bestimmungsgemäßer Nutzung.
Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall
Brandfall
Betone bergen keine brandrelevante Gefährdung, da sie selbst aufgrund der mineralischen Natur nicht brennbar sind.
Wassereinwirkung
Untersuchungen zum Auslaugverhalten von Betonzusatzmitteln aus Betonen weisen darauf hin, dass deren Wirkstoffe fest in die Zementsteinmatrix eingebunden werden oder aber nur geringfügige Mengen der eingesetzten Grundstoffmengen freigesetzt werden.
Beim Einsatz von Betonzusatzstoffen (z. B. Flugasche) ist zwar mit einem insgesamt höheren Gehalt an Schwermetallen im Beton zu rechnen, die umweltrelevante Auslaugung aus dem Beton ist bei der Verwendung von Flugasche jedoch insgesamt geringer - das Porengefüge des Betons wird durch die puzzolanische Reaktion der Flugasche im Beton selbst deutlich verkleinert und damit die Eluation stark gebremst.
Generell ist anzumerken, dass es in Deutschland bislang kein einheitliches und genormtes Prüfverfahren gibt, um das Auslaugverhalten bzw. die Mobilisierbarkeit der zu betrachtenden Stoffe zu bestimmen. In diesem Bereich werden intensive Forschungen betrieben.
Für Dichtstoffe gelten für Prüfung und Zulassung die Normen DIN EN 15651 Teile 1 bis 5:
„Fugendichtstoffe für nicht tragende Anwendungen in Gebäuden und Fußgängerwegen“ und DIN 18540: „Abdichten von Außenwandfugen im Hochbau mit Fugendichtstoffen.“
Beständigkeit Nutzungszustand
Unter der Rubrik Baustoff- und Gebäudedaten / Nutzungsdauern von Bauteilen findet sich auf dem Informationsportal Nachhaltiges Bauen eine Datenbank mit Nutzungsdauerangaben von ausgewählten Bauteilen des Hochbaus für den Leitfaden „Nachhaltiges Bauen“.
→ Datenbank als PDF
Instandsetzung
Da Beton- bzw. Stahlbetonbauteile aufgrund ihrer Herstellung, Nutzung oder Exposition gegenüber betonschädigenden Medien in ihrer visuellen Erscheinung oder Funktion beeinträchtigt sind, können Betoninstandsetzungsmaßnahmen nötig werden.
Die Richtlinie Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen (Instandsetzungs-Richtlinie) des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (kurz DAfStb) beschreibt verschiedene bekannte Instandsetzungsprinzipien. Seit 2006 wird die Betoninstandsetzung auf europäischer Ebene durch die Norm EN 1504 (in Deutschland DIN EN 1504) Produkte und Systeme für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken geregelt.
Die Grundprinzipien lassen sich wie folgt zusammenfassen:
1. Schutz der Bewehrungsoberfläche vor Korrosion durch
- Beschichtung der Bewehrung
- elektrochemischen Korrosionsschutz
2. Wiederherstellung der Betonoberfläche durch
- Verschluss von Rissen
- Reprofilierung von Fehlstellen
3. Schutz der Betonoberfläche vor dem Eindringen korrosiver Medien durch
- Erhöhung der Betonüberdeckung der Bewehrung
- Auftrag von Oberflächenschutzsystemen
Quellen
DIN EN 15651 Teile 1 bis 5: „Fugendichtstoffe für nicht tragende Anwendungen in Gebäuden und Fußgängerwegen“, 12/2012
DIN 18540: „Abdichten von Außenwandfugen im Hochbau mit Fugendichtstoffen“, 12/2006 und Entwurf 06/2013
Nachnutzung
Umwelt- und Gesundheitsrisiko Rückbau
Beim Rückbau von Betonprodukten kann es zu Staubentwicklung kommen.
Wiederverwendung
Die Wiederverwendung von Betonbauteilen - insbesondere Fertigteile - ist prinzipiell möglich und stellt eine Alternative zur stofflichen Aufbereitung und Verwertung des Betons dar, siehe Datenblatt Fertigteilbeton.
Eine Wiederverwendung von Frischbeton ist in Betonwerken unter Zusatz von Recyclinghilfen möglich. In geringen Mengen kann dieser mit Recyclinghilfen modifizierte Frischbeton dann neu hergestelltem Beton zugesetzt werden.
Stoffliche Verwertung
Grundsätzlich kann Altbeton (Beton am Ende seiner Nutzungsphase, z. B. aus Hoch- und Tiefbau, Straßenbeton, Betonwaren wie Pflastersteine oder Dachsteine) nach entsprechender Aufbereitung als rezyklierte Gesteinskörnung für Beton eingesetzt werden. Der Altbeton wird in Recyclinganlagen zu Betonsplitt und Betonbrechsand.
Gemäß der Richtlinie des DAfStB „Beton mit rezyklierter Gesteinskörnung“ kann sortenreiner Betonsplitt und Betonbrechsand bis zu gewissen Grenzen als Gesteinskörnung für Beton wieder eingesetzt werden. Auf Grund von weiteren Untersuchungen wurde die Richtlinie auf Gesteinskörnungen aus mineralischen Baustoffgemischen (Bauschutt) erweitert.
Höchstanteile von rezyklierten Gesteinskörnungen (Typ1/Typ2) in Beton nach DIN 1045 nach der Richtlinie des DAfStB:
Anwendung | Anteil rezyklierter Gesteinskörnung | ||
Expositionsklasse | Feuchtigkeitsklasse | Typ 1 | Typ 2 |
XC1 | W0 (trocken) | < 45 | < 35 |
XF1 und XF3 | WF (feucht) | < 35 | < 25 |
Beton mit hohem | WF (feucht) | < 35 | < 25 |
XA1 | WF (feucht) | < 25 | < 25 |
Die festgelegten Grenzen ergeben sich aus der Forderung, dass Betone mit Betonsplitt die Anforderungen der DIN 1045 ohne Einschränkung in gleicher Weise erfüllen sollen, wie Betone mit ausschließlich primären Gesteinskörnungen.
Der direkten, sortenreinen Verwertung von Beton im eigenen Kreislauf (Wiederverwendung zum Beton) sind unter Berücksichtigung der Aufbereitungstechniken Grenzen gesetzt. Bei der herkömmlichen Zerkleinerung fallen rund 30% des Betons als Brechsand an.
Selbst bei einer theoretischen Aufbereitung zu Splitt > 2 mm kann der RC-Splitt nur zu rund 60% im Kreislauf gehalten werden. Betonbrechsand kann auch für untergeordnete Betone eingesetzt werden.
Haupteinsatzbereiche von aufbereitetem Altbeton sind derzeit immer noch der klassifizierte und nicht klassifizierte Straßenbau.
Für besondere Anwendungen werden zum Teil Hochleistungsbetone mit Fasern (z. B. Stahlfaserbeton, Ultrahochfester Beton) eingesetzt. In der Regel finden Stahlfasern aber auch Polymerfasern Verwendung. Insbesondere bei Mikrodrahtfasern und feinen Polymerfasern findet eine intensive Verzahnung mit der Bindemittelmatrix des Betons statt. Für die Eigenschaften des Betons ist dieser intensive Verbund sehr wichtig, es stellt aber eine Herausforderung an das Betonrecycling dar, die in den kommenden Jahren bewältigt werden muss.
Beseitigung / Verhalten auf der Deponie
Die Ablagerung von Betonabbruch ist stark rückläufig → Stoffliche Verwertung.
EAK-Abfallschlüssel
17 01 01 | Beton |
17 01 07 | gemischte Bau- und Abbruchabfälle (wenn nicht sortenrein rückbaubar) |
10 13 14 | Betonabfälle und Betonschlämme |