Begründet von

Prof. Dr. Dipl.-Ing. Hans BackeFortgeführt von

Prof. Dipl.-Ing. Wolfram HieseNeu bearbeitet von

Prof. Dipl.-Ing. Ralf Möhring

510 FKU DEfür Ausbildung und Praxis

12., neu bearbeitete und ergänzte Auflage

Werner Verlag 2013

In altsverzeichnis

Vorwort zur 12. Außage V

Inhaltsverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. VI!

Bausteine .

1.1 Naturstein im Bauwesen .

1.1.11.1.21.1.3I.IA1.1.51.1.61.1.71.1.81.1.9

Stofflicher Aufbau der' rde .Die wichtigsten gesteinsbildenden Minerale .Die drei Gesteinsgruppen .

bersieht über die wichtigsten Ge teine .Abbau der Ge teine .Bearbeitung von Naturstein .Verarbeitung von Naturwerk tt:in (DIN IR332 (2010-04» .Verwitterung und Venvitterungss hutz von atmst in .Fragen und Aufgaben zu Natur:tein .

I78

[01415161919

1.2 Keramische Baustoffe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

1.2.11.2.21.2.31.2A1.2.51.2.61.2.7

1.2.81.2.91.2.101.2.111.2.121.2.131.2.141.2.15

Rohstoffe .Aufbereitung d r Rohstoffe und Formgebung , .Trocknen und Brennen der Tonprodukte .A1lg meine Eigenschaften von Ziegeln .Mauerzieg I wld KJ inker , .Ziegel für Decken und Ver russtafeln (DlN 4159 DrN 4160) .Tonhohlplatten (DeN 278) .Dachziegel .Schorn teinziegel (DrN 1057-1 (1985-0 I» .Keramische Fliesen und Platt n .Feuerte te Steine .

teinzeug ur Abwassersysteme .Ziegelfehler .Lehmbau , .Fragen und Aufgaben zu keramischen Baustoffen .

202121222432373R48495051535457

1.3 Mineralisch gebundene Baustoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

1.3.1

1.3.21.3.31.3.4

1.3.5

Kalksandsteine .Hüttensteine (DeN 3 8 (1976-06» .Baut ile aus Leichtbeton .Mauer- t ine aus B ton (Nomlalbeton) nach DIN V 18 153-100(200 -10) .Bauteile aus Porenbeton .

586364

6970

VII

Inhaltsverzeichnis

1.3.6

1.3.71.3.81.3.91.3.101.3. I I1.3.12

Zwischenbaut ile aus Beton für tahlbeton- und Spannbetondecken(DfN4158 (1978-05)) .Betonw rksteine .Pflastersteine au Beton (DIN EN 1338 (2003-08)) .Betondachsteine .Rohre aus Beton .Bauteile aus Faserzement .

ragen und Aufgaben zu mineralisch gebundenen Baustoffen .

75757881838689

2 Anorganiscbe Bindemit el . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 I

2.1 Nicbtbydraulische und bydraulische Bindemittel 9 I

2.2 Baugips DI EN 13 279-1 (2008-11) und -2 (2004-10) . . . . . . . . . . . . . . 9 I

2.2.1 R h toffe.. . . .. .. . .. . .. . .. .. . .. . . . .. .. .. . . . 912.2.2 Herstellung aus Gipsstein 922.2.3 Anmachen und Erhärten 922.2.4 Eigenschaften.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 942.2.5 Gipssorten (Baugipse) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 942.2.6 Gipskartonp'latten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 952.2.7 Gips-Wandbauplatten 972.2.8 Gips-Faserplatten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 972.2.9 Weit re Gipsbaustoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

2.3 Anhydritbillder (AB) 99

2.3.12.3.2

Rohstoff und Herstellung .Eigenschaften und Verwendung .

9999

2.4 Magllesiabinder. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 101

2.5 Baukalk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 102

2.5.1 Rohstoffe und Herstellung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1022.5.2 Luftkalke (CL, DL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1022.5.3 Hyd"aulisch erhärtende Kalke (HL) 1032.5.4 HandeIsformen der Kalke. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 105

2.6 Puzzolane und latent-hydraulische Stoffe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 105

2.6. I Puzzolane. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1062.6.2 Latent-hydraulische Stoffe 106

2.7 Zement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 107

2.7. I Allgemeines.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1072.7.2 Portlandzementklinker I 102.7.3 Zementarten nach DIN EN 197-1 (2007-09) und DIN 1164-10

(2005-01) (s. a. Tafel 2.4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1J I2.7.4 Zemente für spezielle Anwendungsgebiete . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 113

VII'

Inhaltsverzeichnis

.7.5 Eigenschaften der Zemente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1132.7.6 Prüfung von Zement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 117

2.8 Putz- und auerbinder Me . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 120

2.9 Hydraulische Boden- und Tragschichtbinder HRB . . . . . . . . . . . . . . . .. 121

2.10 Fragen und Aufgaben zu anorganischen Bindemitteln 121

3 Gesteinskörnungen für Mörtel und Beton. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 123

3.1 Allgemeines........... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 123

3.2 atürliche Gesteinskörnungen 124

3.3 Künstlich hergestellte Gesteinskörnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 124

3.4 Sonderzuschläge " 124

3.5 Anforderungen an Gesteinskörnungen für Beton. . . . . . . . . . . . . . . . . .. 125

3.6 Korozusammensetzung 129

3.6.1 Bezeichnungen der Gesteinskörnung, Anforderungen anKorngruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

3.6.2 Korngrößenverteilung, Sieblinien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1323.6.3 Siebversuch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1353.6.4 Sieblinienkennwerte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1393.6.5 Rechnerisches Zusammensetzen von Zuschlaggemischen aus

einzelnen Korngruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 140

3.7 Eigenfeuchte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 143

3.7.1 Allgemeines........................................... 1433.7.2 Bestimmung der Eigenfeuchte 144

3.8 Güteüberwachung, Übereinstimmungsnachweis . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 144

3.9 Fragen und Aufgaben zu Gesteinskörnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 145

4 Mörtel und Estrich 147

4.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 147

4.2 Mörtelarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 147

4.2.14.2.24.2.34.2.4

Übersicht .Werkmörtel .Nichthydraulische Mörtel .Hydraulische Mörtel .

147148148149

4.3 Mauermörtel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 149

4.4 Putzmörtel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 152

IX

Inhaltsverzeichnis

4.4.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1524.4.2 Anforderungen an Plltzmörtel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1564.4.3 Leichtputze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1564.4.4 Kunstharzputze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1564.4.5 Wännedämmputze ' 1574.4.6 BrandschlItzputz 1574.4.7 Sanierputz 157

4.5 Weitere 'Mörtelarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

4.6 Estriche. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 159

4.6.1 Allgemeines.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1594.6.2 Zemente. trieh CT (cementious screed) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1604.6.3 Calciumsulfat strich CA (calcium sulfat screed)/CAF

(Fli se trich) 1604.6.4 Gussasphalt stri h AS (ma tic asphalt screed) . . . . . . . . . . . . . . .. 1604.6.5 Hochbeanspruchbare E triche, Industrie-Estriche. . . . . . . . . . . . .. 1614.6.6 Reaktionsharzestriche SR (synthetic resin screed) 161

4.7 Fragen und Aufgaben zu Mörtel und Estrich. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 161

5 Beton 163

5.1 Allgemeine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 163

5.2 Betonbestandteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 168

5.2.1 Zement. . . .. . .. . . . . .. . . . .. .. . . ... ..... . . .. . . . . .... ... 16852.2 Betonzuschlag I Ge teinskömungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1695.2.3 Mehlkom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 16952.4 BetoßZusatzmittel _. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1705.2.5 Anorganisch Betonzu tzstoffe _ _ 173

5.3 Betoneigenscbaften _. .. 173

5.3.1 Rohdicht klassen _. _. _ _ _ _... 1735.3.2 Druckfe tigk ilsklassen. _ _.. _. _. _ _ _ _.. _ 1745.3.3 Luftgehalt _ _. _.. _ _ _ _. .. 176

5.3.4 Konsi t nz _..................... 1775.3.5 Betonbegriffe _ _. _. .. 177

5.4 Festiegung des Betons. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 178

5.4.1 Allg meines _ _ _ _. .. 1785.4.2 Beton nach Eigen chaften . _. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1785.4.3 Beton nach Zusammensetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1795.4.4 tandardbeton _. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 179

x

Inhaltsverzeichnis

5.5 Anforderungen an Zusammensetzung und Eigenscbaften von Beton. .. 179

5.5.1 Betone für die verschiedenen Expositionsklassen . . . . . . . . . . . . .. 1805.5.2 Beton mit hohem Wassereindringwiderstand 1805.5.3 Beton für hohe Gebrauchstemperaturcn bis 250 oe 1845.5.4 Unterwasserbeton 1855.5.5 Flüssigkeitsdichter Beton (FD-Beton) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 185

5.6 Berechnung der Betonzusammensetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 185

5.6.1 Wasserzementwert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1865.6.2 Wassergehalt 1875.6.3 Mischungsberechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 188

5.7 Verarbeiten von Beton. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 191

5.7.15.7.25.7.35.7.45.7.55.7.65.7.75.7.85.7.9

Herstellen und Mischen von Beton (Transportbeton) .Bestellen und Liefern von Transportbeton .Fördern auf der Baustelle .Schalung für Beton .Einbringen des Betons in die Schalung .Verdichten des Betons .Nachbehandeln von Beton .Ausschal fristen .Wannbehandlung von Beton .

191192192193194195196197197

5.8 Spritzbeton. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 198

5.9 Vakuumbeton " 19X

5.10 Sichtbeton.................................................. 198

5.11 Beton mit rezykJierter Gesteinskörnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 199

5.12 Leichtbeton................................................. 200

5.13 Hochfester Beton 201

5.14 Qualitätssicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 20 I

5.14.1 Erstprüfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 20 I5.14.2 Produktionskontrotle (Konfonnitätskontrolle) 2025.14.3 Produktionskontrolle der Festigkeit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2025.14.4 Produktionskontrolle bei anderen Eigenschaften. . . ... . . ... ... 2035.14.5 B tonfamilien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2055.14.6 Bauüberwachung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 205

5.15 Prüfung von Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 207

5.15. J Ausbreitversuch (DIN EN 12350-4 (2000-06)) 2075.15.2 Verdichtungsversuch (DrN EN 12350-4 (2000-06)) . . . . . . . . . . .. 2085.15.3 Slump-Test und Vebe-Test. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 208

XI

Inhaltsverzeichnis

5.15.4

5.15.55.15.65.15.75.15.85.15.

LuftgehaJt des Frischbetons (0 1048-1 )(s. a. DfN EN 12 350-7(2000-11» .DrucH stig eil an Probekörpem (Df 1048-5) .Druckfe ·tigkeit am Bauwerk (DIN 1048-2 (1991-06» .Biegezugfestigkeit (DfN 1048-5 (1991-06» .Spaltzugfestigk it ( IN 1048-5) .Wa' ereindringtiefe (DIN 1048-5) .

209209211212212212

5.16 Betoninstandsetzung [21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 213

5.16.1 Allgem ines.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2135.16.2 Dcpa ivierung und Korrosion von eton.................... 2145.16.3 Lnstandsetzungsverfahren bei Bewehrungskorrosion . . . . . . . . . . .. 2155.16.4 Tnstandsetzungsmörtel................................... 2165.16.5 Oberflächen chutzsysteme 2175.16.6 Rissin tandsetzung 219

5.17 Fragen und Aufgaben zu Beton. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 220

6 tabJbetoD und Spannbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 223

6.1 taltlbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 223

6.1.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2236.1.2 B tond ckungDBV-M rkblätter, Betondeckung und Bewehrung"

uno "Abstandbalter" (Fassungen 1997) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2246.1.3 Statisch relevante Festbetoneigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 225

6.2 pannbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 227

6.3 Fragen und Aufgaben zu Stablbeton und Spannbeton. . . . . . . . . . . . . .. 229

7 Eisen und Stahl 230

7.1 Gefüge von Ei. eo Imd tabJ.................................... 230

7.2 Au gangs toffe bei der tahllterstelJung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 232

7.3 Verfahren der tahlber teilung 233

7.3.1 Dir ktredukLi ns-Verfahren 2347.3.2 SchmelZT duktions-Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2357.3.3 Der Hoch fenprozess 2357.3.4 Vom Roh isen zum Gusseisen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2387.3.5 Vom Roheisen zum Stahl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2397.3. Nachb handlung 'verfahren (SekundärmetaJlurgie). . . . . . . . . . . .. 242

7.4 Vergießen von Stahl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 242

7.4.l Blockguss 2427.4.2 Stranggießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2427.4.3 Stahlgus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 243

XII

Inhaltsverzeichnis

7.5 Formgebung von Stahl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 244

7.5.1 Wannwalzen 2447.5.2 Schmieden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2457.5.3 Strangpressen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2457.5.4 Kaltumformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 246

7.6 Wärmebehandlung von Stahl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 246

7.7 Stähle für den Stahlbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 247

7.7.1 Einteilung der Stähle.... . .. . . .. 2477.7.2 Unlegierte Baustähle (DIN EN 10025-2 (2005-04» 2497.7.3 Wetterfeste Baustähle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?':'77.7.4 Nichtrostende Stähle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2577.7.5 Weitere Stahlsorten . . . . . . . . . . . .. 259

7.8 WaJzstahlerzeugnisse DIN EN 10021 (2007-03) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 259

7.8.1 Flacherzeugnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2597.8.2 Langerzeugnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 261

7.9 Betonstahl , , ,. 264

7.9.1 Allgemeines , . . . . . . . . . . . . . . .. 2647.9.2 B tonstahlmatten , .. , , , , . . . . . . . . . . . . . . .. 2657.9.3 Betonstabstahl , , ,. 2707.9.4 Betonstahl in Ringen , . , , .. , , , . ,. 2707.9.5 Gitterträger , . . . . . . . . . . . 271

7.10 Spannstahl . , .. , , . . . . . . . . . . 273

7.11 Korrosionsschutz 275

7.11,1 Korrosion ., , ,..................... 2757.11.2 Aktiver Korrosionsschutz , .. , , ,.... 2777.11.3 Passiver KOITosionsschutz , ,. 277

7. 2 Verhalten von Stahl und Gusseisen im Brandfall , " 278

7.13 Fragen und Aufgaben zu Eisen und Stahl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 279

8 Ni hteisenmetalle ( E-MetalIe) , . . .. 281

8.1 Aluminium (3-wertig) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 28 [

8.1.1 Herstellung , , . .. 2818.1.2 Eigenschaften , . . . . .. 2828.1.3 Aluminiumlegierungen , .. , ,..................... 2838.1.4 Verwendung im Bauwesen , , . . . . .. 284

8.2 Magne ium , , , ,...... 284

XIII

Inhaltsverzeichnis

8.3 Blei . 285

8.3.1 Herstellung und Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2858.3.2 Sorten und Legierungen 2858.3.3 Verwendung im Bauwesen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 286

8.4 Zinn. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 286

8.5 Zink. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 287

8.5.1 Her 'teilung und Eigenschaften. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2878.5.2 Sorten und l.egiemngen 2878.5.3 Verwendung im Bauwesen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 287

8.6 Kupfer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2 8

8.6.1 Herstellung und Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2888.6.2 Sorten und Legierungen 2888.6.3 Verwendung im Bauwesen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 289

9 Holz und Holzbaustoffe 290

9.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 290

9.2 Aufbau des Holzes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 291

9.2.1 Chemischer Aufbau des Holzes 2 I9.2.2 Makroskopischer Aufbau des Holzes 2919.2.3 Mikroskopischer Aufbau des Holzes " 2929.2.4 Holz hler............................................ 293

9.3 Feuchteverhalten von Holz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 293

9.3.1 Holzfeuehte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2939.3.2 Holztrocknung......... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2949.3.3 Schwinden und Quellen 295

9.4 Holzarten und ihre Anwendung 296

9.5 Konstruktives Bauholz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 299

9.5.1 Bauschnittholz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2999.5.2 Baurundholz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3019.5.3 Br tt chichtholz BSH, Balkenschichtholz, Kreuzbalken . . . . . . . .. 3019.5.4 Konstruktionsvollholz (KVH~'), Massivholz (MH ') . . . . . . . . . . .. 302

9.6 Technische Eigenschaften des Holzes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 304

9.7 Vergütetes Vollholz 306

9.8 Holzwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 307

9.8.1 Holzwerkstoffklassen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3079.8.2 Sperrholz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 308

XIV

Inhaltsverzeichnis

9.8.3 Spanplatten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3099.8.4 Faserplatten.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 31 J

9.8.5 Langspanholz Timber Strand™ 3129.8.6 Fumierstreifenholz PSL, Furnierschichtholz FSH. . . . . . . . . . . . .. 312

9.9 Holzpßaster. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 312

9.10 Parkett (DIN280) 313

9.11 Holzzerstörer 314

9.11.1 Holzzerstörende Insekten 3149.11.2 Holzzerstörende Pilze. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. J J5

9.12 Holzschutz.................................................. 317

9.12.1 Vorbeugende bauliche Holzsschutzmaßn hmen 3 J79.12.2 Vorbeugende chemische Holzschutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . .. 3189.12.3 Bekämpfende Holzschutzmaßnahmen 3239.12.4 Arbeitsschutzmaßnahmen ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 324

9.13 Brandverhalten und Brandschutz von Holz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 325

9.14 Fragen und Aufgaben zu Holz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 325

10 Glas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 328

10.1 Herstellung von Flachglas 329

10.1.1 Rohstoffe............................................. 329lO.1.2 Schmelzen und Formen........................... 331{0.1.3 Glasstruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 332

Eigenschaften und Arten von Flachglas10.2

10.2.110.2.210.2.310.2.4[0.2.510.2.610.2.7[0.2.810.2.9

IIgemeine Eigenschaften (DIN 572-1) .Gartenbauglas (DIN 11 525) .Floatglas (DIN EN 572-2) .Poliertes Drahtglas (DIN EN 572-3) .Gezogenes lachglas (DIN EN 572-4) .Ornamentglas (DIN EN 572-5) .Drahtornamentglas (DIN EN 572-6) .Profilbauglas (DIN EN 572-7) .Borosilicatglas(DIN EN 1748-1 (2004-12)) .

333

333334

34335335336336337337

10.3 Sicherheitsgräser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 337

10.3.1 Einscheiben-Sicherheitsglas ESG (DIN E 1863-1)............ 33710.3.2 Verbundsicherheitsglas VSG, Verbundglas VG (DfN

ISO 12543) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 338

xv

Inhaltsverzeichnis

10.4 IsoLiergläser................................................. 341

10.4.1 Allgemeines (DIN 673, DIN 674, DIN 675) . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 34110.4.2 Wärme- und Sonnenschutzgläser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 34310.4.3 challschutzgläser. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 347

10.5 Brandscbutzgläser 347

10.5.1 Brandschutzglä er der F-Klassen (F-Gläser)/EI-Klassen 34810.5.2 Brandschutzgläser der G-Klassen (G-Gläser)/ -Klassen 34R10.5.3 N ue europäische Normung 348

10.6 Pressglas................................................... 349

10.6.1 Glasbausteine 34910.6.2 Betongi" er . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 34910.6.3 lasfliesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 350

10.7 Gla fa rn.................................................. 350

10.8 BeschIcbtungen von Funktionsgläsern 351

10.9 Fragen und Aufgaben zu Glas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 353

11 Grundbegriffe der ßaustoffpbysik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 355

11.1 PhysikaJische inheiten....................................... 355

11.2 Statistische Auswertung von Messergebnissen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 355

11.3 Kraft, Masse, Gewicht, Spannung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 357

11.4 Dichte, Porigkeit, Hohlraum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 358

11.5 Stoffwerte 363

11.6 Festigkeitsartcn.............................................. 365

11.6. I Zugfestigkeit, Zugversuch. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 36611.6.2 Druckfestigkeit........................................ 366I I .6.3 Biegefe ·tigkeit 36811.6.4 Kerbschlagbiegeversuch, Schlagfestigkeit 368

11.7 Härte (Mohs, BrineIl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 369

11.8 Zähigkeit................................................... 369

11.9 Kapillarität................................................. 370

11.10 Aus der Wärmelehre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 370

11.10.1 Wärme, Temperatur, spezifische Wärme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 37011.10.2 Wärmedehnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3711l.10.3 Wärmeübertragung 371

XVI

Inhaltsverzeichnis

IU I Aus der Lehre vom chaU...................................... 372

11.12 ragen und Aufgaben zur Baustoffpbysik 372

Grundbegriffe der Bau toffcbemie

12.1 Atomaufbau .

12.2 Das eriodensystem

12.3 Chemische PTozes e

374

374

375

375

U.4 Stöchiometrische ereChßllDgen................................ 377

12.5 ristalline und amorphe Körper 377

12.6 Chemiscbe Bindungsarten, Wertigkeit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 377

12.7 Vichtige chemische Grundstoffe (Elemente) 378

12.8 äUl'cn, Basen, Salze. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 380

12.9 Technisch wichtige Stoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 382

12.10 Fragen und Aufgaben zur BaustotTchemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 385

13 Kunstston 386

13.1 Allgemeines................................................. 386

13.2 Zur Chemie der Kunststoffe . . . . . . . . .. 386

13.2.1 Allgemeines........................................... 38613.2.2 Polymerisation......................................... 3 913.2.3 Polyaddition 39013.2.4 Polykondensation 390

13.3 Allgemeine Eigenschaften der Kunststoffe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 390

I .4 Tbermoplaste................................................ 391

13.4.1 Polyvinylchlorid PVC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 39313.4.2 Polyethylen PE 39413.4.3 Polypropylen PP 39513.4.4 Polymethylmetacrylat (Acrylglas) PMMA . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 39513.4.5 Polystyrol PS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 39513.4.6 Polyvinylacetat PVAC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 39613.4.7 Polycarbonat PC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 39613.4.8 Polyamide PA 397

1.5 Duroplaste (Duromere) 397

13.5.1 PhenoplastePF 39813.5.2 Aminoplaste UF, MF und Schichtpressstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . .. 398

XVII

Inhaltsverzeichnis

13.5.3 Ungesättigte Polyesterharze UP 39913.5.4 Epoxidharze EP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 40013.5.5 Glasfaserverstärkte Kunststoffe GFK 400

13.6 Thermoelaste (l'lastomere). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 401

13.7 Thermoplastische Elastomere 40 I

13.8 Polyuret ane P 401

13.9 Elastomere (Ernste) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 402

13.9.1 Allgemeines........................................... 40213.9.2 Natllrkautschuk........................................ 40213.9.3 Synthesekautschuk 403

13.10 Silikone I.................................................. 403

13.]] Abgewandelte Naturstoffe 404

13.12 Fragen und Aufgaben zu Kunststoffen

14 Dämmen, Sperr n, Schall- und Brandschutz

404

406

14.1 Allgemeines................................................. 40b

14.1.1 Innenraumklima 40614.1.2 h, '-Diagramm von Mollier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 40714.1.3 AufgabensteIlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 409

14.2 Wärmeschutz................................................ 410

14.2.114.2.214.2.314.2.414.2.514.2.614.2.714.2.8

Wi sserdampfditTusion .Definitionen und Bemessungswerte .Wänneübergang .

ännedurchgang .Wärmescbutznachweilie .Wärme chlltz io Aufenthaltsräumen .Wärmespeicherung .Fragen und Aufgab n zum Wärmeschutz .

410411413414418419420422

14.3 Schallscbutz nach DIN 4109. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 423

14.3.1 Allgemeines........................................... 42314.3.2 Schallpegel (dB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 42414.3.3 Luftschallschutz 42514.3.4 Trittschallschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 42714.3.5 Anforderungen an den Schallschutz 42814.3.6 Schall chutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 43114.3.7 Fragen und Aufgaben zum Schallschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 435

XVIII

Inhaltsverzeichnis

14.4 Dämmstoffe für Wärme-, SchaU- und Brandschutz 437

14.4.114.4.214.4.314.4.414.4.514.4.614.4.714.4.814.4.9

Faserdämmstoffe nach DIN 18 165-1 und -2 .Schaumkunststoffe nach DfN EN 13 163 bis 13 166 .Mineralische Schaumstoffe nach DIN EN 13 167 und 13 169 .Wärmedämm-Verbundsysteme (WDVS) .Leichtbauplatten nach DIN EN 13 168 .Gips-Deckenplatten nach DfN 18169 .Holzfaserdämmstotfe nach DTN EN 13171 .

ämmstoffe aus Kork nach D[N EN [3 [70 .Weitere lose Füllstoffe .

45J451452452452453453453454

14.5 Braodschutz................................................ 454

14.5.1 I ormen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 45414.5.2 Brennbarkeit von Baustoffen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 45514.5.3 Feuerwiderstandsdauer von Bauteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 45614.5.4 Fragen zum Brandschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 457

14.6 Abdichtung gegen Feuchtigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 458

14.6.114..214.6.314.6.414.6.514.6.6]4.6.714.6.814.6.

Allgemeines .Abdichtungsstoffe .Abdichtung gegen Bodenfeuchtigkeit .Abdichtung gegen nichtdfÜckendes Wasser .Abdichtung gegen drückendes Wasser .Schutzschichten und Schutzmaßuahmen .Dränanlagen .Dachabdichtungen .Fragen und Aufgaben zur Abdichtung gegen Feuchtigkeit .

458459462462463463464466466

15 Bi urnen und Asphalt 467

15.1 Allgemeines................................................. 467

15.2 H rstellung von Bitumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 467

15.3 Eigenschaften des Bitumens " 467

15.3.1 Konsistenz............................................ 46715.3.2 H ftfestigk it und Alterung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 4 815.3.3 Verhalten gegenüber Wasser und Chemikalien 469

15.4 Bitumensorten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 469

15.4.1 Destillationsbitumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 46915.4.2 OxidaÜonsbitumen 47015.4.3 Polymermodifizierte Bitumen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 470

15.5 Bitumenhaltige Bindemittel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 472

XIX

Inhaltsverzeichnis

15.6 Asphalt..................................................... 473

15.6.1 Natura phalt 47315.6.2 Technischer Asphalt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 47315.6.3 Walzasphalt im Heißei.nbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 47415.6.4 Gw; asph,lt Asphaltmastix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 47415.6.5 Wi derverwendung von A phalt .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 476

15.7 Weitere Anwendungen von Bitumen und Asphalt 476

15.8 Fragen und Aufgabeo zu Bitume und Aspalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 477

16 Vorschriften zur Verwendung von Baustoffen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 478

16.1 Allgemeine 478

16.2 Bauprodukte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 478

16.3 Regelwerke für Bauprodukte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 479

16.4 Bauregellis en . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 480

16.4.1 Allgemeines........................................... 48016.4.2 Bauregelliste A Teil I (2003-01). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 48216.4.3 Bauregelliste A Teil 2 und 3 (2003-01) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 48416.4.4 Bauregelliste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 48416.4.5 Bauregellisle C , 485

16.5 Fragen und Aufgaben zu Bauprodukten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 485

17 Quellenangaben. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 487

18 Weiterführende Literatur Adressen von Verbänden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 489

18.0 Allgemeines................................................. 489

.S.1 Bausteine................................................... 490

18.1.1 Natürlich Bausteine.................................... 49018.1.2 Keramische austorn. Lehmbau 49118.1.3 Mineralisch gebundene Baustoffe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 492

IS.2 Anorganische Bindemittel 493

] 8.3 G steinskörnungen für Mörtel und Beton 493

18.4 Mörtel d Estrich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 494

18.5/18.6 Beton, Stahlbeton und Spannbeton 494

18.7 Eisen und Stabl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 495

18.8 E-MetaUe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 4 )

]S.9 Holz und Holzbaustoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 496

xx

Inhaltsverzeichnis

18.10 Glas '" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 497

18.11 Baustoffphysik 497

18.12 Bau toUch mie _ _ _. 497

1 .13 Kun tstoffe 498

18.14 Dämmen, Sperren, Schall- und Brandschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 498

18.15 Bitumen und Asphalt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 499

1 .16 Vorschriften zur Verwendung von Baustoffen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 499

19 Lö uogell zu einzelnen komplexenAufgaben .. _. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 500

Anorgani ehe Bindemittel (Ab chn. 2.10) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 500

Aufgabe 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 500

e tein öroungen für Mörtel und Beton (Absehn. 3.9) . . . . . . . . . . . . . . . . .. 500

Aufe'abe 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 500Au gabe 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500

Beton (Ab hn. 5.]6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 502

Aufgab 25 _. _ _ _ _ _. .. 502ufgabe 26 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 502

Bau toffphysik (Absehn. 11.12) _. _ _. _ _ _. 503

Aufgabe 4 " 503ALlf~abe 6 _ _. _. . . . . . . . . . . 504Aufgabe 8b . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 504

Bau toffchemie (Absehn. 12.10) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 504

Aufgabe 6 _. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 504Aufgabe 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 504

Feuchte (Absehn. 14.1.3) _. _ _ _ " 505

Wärme chutz (Ab ehn. 14.2.8) .. _ _. . . . . . . . . . . . . . . .. 507

Aufgabe 7 _. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 507

tichwortverzeiehnis _. . . . . . . . . . . . . . . .. 509

XXI