Special Concretes

Special Concretes

Bauwerke werden höher, Bauteile schlanker, Bewehrungslagen sind oft so dicht, dass sich herkömmlicher Beton nicht mehr einbringen lässt. Aus diesen und weiteren Erfordernissen leiten sich Betone ab, die sich nicht selten weit außerhalb normativer Grenzen bewegen und deren Entwurf nicht nach herkömmlichen Schemata erfolgen kann, sogenannte Sonderbetone (engl. Special Concretes).

Inhalte der Vorlesung

Faserbeton: (oben links:) Stahlfasern; (oben rechts:) Mischen von Faserbeton; (unten:) Belastungsversuch mit einer hochduktilen Faserbetonplatte

Gegenstand der Vorlesung sind Ausgangsstoffe, Eigenschaften und Anwendungsfälle von Sonderbetonen wie …

  • Ultrahochleistungsbeton (UHPC) mit einer Würfeldruckfestigkeit bis weit über 150 N/mm2,
  • Faserbeton (FB), der sich deutlich stärker verformen lässt als herkömmlicher Beton,
  • Selbstverdichtender Beton (SVB), der fließfähig ist und dennoch nicht entmischt,
  • Schaum-, Poren- und Leichtbeton (LC) mit einer Dichte bis zu 0,1 kg/dm3,
  • Unterwasserbeton, der selbst beim Schütten unter Wasser nicht entmischt,
  • Massen- und Sichtbeton die möglichst frei von Rissen bleiben sollen,
  • Flächenbetone für Verkehrsflächen oder Industrieböden sowie
  • Betone mit rezyklierter Gesteinskörnung.

Übungen und Praktika

Mischungsentwurf für SVB nach Okamura

In den Übungen werden außernormative Verfahren vorgestellt, mit denen Sonderbetone entworfen werden können. Sie lernen so zum Beispiel eine Haufwerksoptimierung im Mehlkornbereich zur Erzielung ultrahochfester Betone und das Verfahren nach Okamura zur Entwicklung eines Selbstverdichtenden Betons kennen.

UHPC-Praktikum

Nach Erstellung der Mischungsentwürfe in den Übungen, werden die entsprechenden Sonderbetone in den Laborpraktika von den Studierenden selbst gemischt. Durch das Mischen und die Durchführung verschiedener Frischbetonversuche lernen die Studierenden die Eigenschaften der verschiedenen Sonderbetone kennen. Die gemeinsame Laborarbeit bietet einen optimalen Rahmen die Versuche eingehend zu erläutern und Ergebnisse zu diskutieren.

Projekt

Betongrill mit Zubehör (Skizze von Sha Yang)

Highlight der Lehrveranstaltung ist die Studienleistung in Form eines Projekts. Hierfür arbeiten die Studierenden in Kleinstgruppen kreative Entwürfe für ein vorgegebenes Objekt aus Sonderbetonen aus. Nach der Präsentation der Entwürfe werden Gewinnervarianten ausgewählt, die anschließend in größeren Gruppen umgesetzt werden. In den vergangenen Jahren wurden hier beispielsweise Grills und eine mobile Bierzapfanlage gebaut, deren Funktionalität im Anschluss selbstverständlich auch im Rahmen eines kleinen Festes getestet werden.

Exkursion

Besichtigung des Zementwerks in Leimen

Für TeilnehmerInnen der Vorlesungen „Special Concretes“ wird eine dreitägige Exkursion angeboten. Die Teilnahme an dieser Exkursion ist freiwillig. Die bisherigen Exkursionen führten unter anderem nach Heidelberg, Freiburg oder in die Eifel. Dort wurden verschiedene Steinbrüche, ein Porenbetonwerk, ein Hersteller rezyklierter Gesteinskörnung, ein Zementwerk, sowie Hersteller von Rohrsystemen und Schächten aus Beton besucht.

Vorlesung

Professor Prof. Dr.ir. Eddie Koenders
Weitere Dozenten: Dr.-Ing. Dott. Mag. Albrecht Gilka-Bötzow
Betreuung durch: M.Sc. Felix Berger
Turnus Sommersemester
Voraussetzungen Bachelorveranstaltung „Werkstoffe im Bauwesen“
(relevante Inhalte werden zu Vorlesungsbeginn wiederholt)
Leistungsumfang 6 CP