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Handbuch fur Eisenbetonbau. Bd. 3, Der Baustoff und seine Verarbeitung : der Beton, Betonmischmaschinen, Fordern und Verarbeiten von Beton, das eisen und seine Verarbeitung, Schalung und Rustung

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(3)

HANDBUCH FÜR EISENBETONBAU

VIERTE NECJBEARBELTßTE AUFLAGE D R ITTER BAND

(4)

HANDBUCH

F Ü R

EISENBETONBAU

VIERTE NEUBEARBEITETE AUFLAGE

= IN VIERZEHN BÄNDEN =

B E G R Ü N D E T VON

DR. DR.TECHN. H. C. F . E M P E R G E R

OBERBAURAT IN WIEN

D R I T T E R B A N D

D E R B A U S T O F F U N D S E I N E V E R A R B E I T U N G

B E R L I N 1927

VERLAG VON W ILHELM ERNST & SOHN

(5)

DER BAUSTOFF

UND SEINE VERARBEITUNG

V I E R T E N E U B E A R B E I T E T E A U F L A G E

DER BETON:: BETONMISCHMASCHINEN:: FÖRDERN UND VERARBEITEN YON BETO N :: DAS EISEN UND SEINE VERARBEITUNG:: SCHALUNG UND RÜSTUNG

BEARBEITET VON

H. BURCHARTZ :: E. JORDAN

P R O F E S S O R D IP L .-IN G .

H. SCHLUCKEBIER :: 0. RAPPOLD

R E G IE R U N G S B A U M E ESTER a . D . B A U R A T

MIT G05 TEXTABBILDUNGEN

B E R L I N 1927

VERLAG VON W ILHELM ERNST & SOHN

(6)

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N achdruck, auch auszugsw eise, verboten.

Alle R echte, insbesondere das der Ü bersetzung in frem de S prachen, Vorbehalten.

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(7)

V

K Ü R Z E I N H A L T S Ü B E R S I C H T

der d r itte n Auflage des

HANDBUCHES FÜR EISENBETONBAU.

E r s t e r B a n d : Entw icklungsgeschichte, Versuche und Theorie des Eisenbetons.

Z w e i t e r B a n d : Der Baustoff und seine Bearbeitung.

D r i t t e r B a n d : Grund- und IVIauerwerksbau.

V i e r t e r B a n d : W a sse rb au und verwandte Anwendungen.

F ü n f t e r B a n d : Flüssigkeitsbehälter, Röhren und Kanäle.

S e c h s t e r B a n d : Balkenbrücken.

S i e b e n t e r B a n d : Bogenbrücken und Überwölbungen.

A c h t e r B a n d : Eisenbahn-, B e rg- und Tunnelbau, Stadt- und Untergrundbahnen.

N e u n t e r B a n d : Bestim mungen.

Z e h n t e r B a n d : Die künstlerische Gestaltung der Eisenbetonbauten.

E l f t e r B a n d : Hochbau. I. Innerer Ausbau, Treppen, Kragbauten.

Z w ö l f t e r B a n d : Hochbau. II. Dachbauten, Kuppelgewölbe.

D r e i z e h n t e r B a n d : Gebäude fü r besondere Zwecke. I. G eschäftshäuser, S ch lach t- und Viehhöfe, M arkthallen, Kühlhäuser, S a a l- und Versam m lungsbauten, F a b rik ­ gebäude und Lagerhäu ser, Hohe Schornsteine.

V i e r z e h n t e r B a n d : Gebäude fü r besondere Zwecke. II. S ilo s, Landw irtschaftliche Bauten.

(8)

VI

Handbuch für Eisenbetonbau, vierte Auflage.

Neueinteilung.

I. Band. Geschichtliche Entwicklung, Theorie, Versuche.

1. Geschichtliche Entwicklung.

2. Theorie des Eisenbetons.

3. Versuche.

II. Band. Amtliche Bestimmungen, Eeuersiclierheit, Bauunfälle.

1. Am tliche Bestimmungen, deutsche und ausländische; Bedingungen und Richtlinien für Vergebungen.

2. Feuersicherheit.

3. Bauunfälle.

III. Band. Der Baustoff und seine Verarbeitung.

1. Der Beton.

2. Betonm ischm aschinen.

3. Fördern und V erarbeiten von Beton.

4. Das Eisen und seine V erarbeitung.

5. Schalung un d Rüstung.

IV. Band. Grund- und Mauerwerkbau.

1. G rundbau.

2. M auerwerkbau.

V. Band. Hochbau I.

1. W ände, Säulen, Pfeiler.

2. Decken.

3. Treppen.

VI. Baud. Hochbau II.

1. Dachbauten.

2. K uppelbauten.

VII. Band. Hochbau III.

1. Geschäftsgebäude.

2. M arkthallen, Vieh- und Schlachthöfe, K ühlhäuser.

3. Saal- u n d V ersam m lungsbauten.

4. Fabrikgebäude un d Lagerhäuser.

VIII. Band. Silos, Landwirtschaftliche Bauten.

1. Silos.

2. L andw irtschaftliche Bauten.

IX. Band. Behälter, Röhren und Maste, Schornsteine.

1. Behälter.

2. Rühren.

3. Maste.

4. Schornsteine.

X. Band. Balkenbrücken.

X I. Band. Bogenbrücken.

X II. Band. Straßen-, Eisenbahn-, Berg- und Tunnelbau.

1. Straßenbau.

2. S tädtische (Straßen- und Untergrund-) Bahnen.

3. Eisenbahnbau.

4. Bergbau.

5. Tunnelbau.

X III. Band. Wasserbau.

1. Fluß- und Seeuferbau, Seezeichen.

2. Schleusen, Docks, Hellinge.

3. W ehre.

4. Talsperren und W asserkraftanlagen.

XIV. Band. Die kiinstlei’ische Gestaltung der Eisenbetonbauten.

(9)

VII

VORWORT ZUR VIERTEN AUFLAGE.

Obwohl die dritte A uflage des H andbuches fü r E isenbetonbau noch nicht ab­

geschlossen vorliegt, sieht sich der V erlag doch genötigt, b ereits je tz t m it der neuen

— vierten — A uflage e i n e s B a n d e s des H andbuches fü r E isenbetonbau vor die F ach w elt zu treten.

Mit dem Bedürfnis, der N achfrage nach schnell vergriffenen Bänden zu genügen, bestand zugleich die Notwendigkeit, nicht nur die einzelnen K ap itel den F o rtsch ritten der E isenbetontechnik anzupassen, sondern auch das gesam te W e rk einheitlicher und straffer zusam m enzufassen und es zu diesem Zw eck au f eine völlig neue G rundlage zu bringen. Die N eueinteilung auf Seite V I zeigt, inw iew eit das schon rein äußerlich bei der Z usam m enstellung der einzelnen K ap itel zum A usdruck gebracht ist: M ehr als bisher m ußte auf Ü bersichtlichkeit des stetig w achsenden Stoffes, au f Verm eidung von W iederholungen und bei m öglichster V ollständigkeit auf knappe D arstellu ng B edacht genommen werden. E s w a r keinesw egs nur eine U m ordnung des In h alts der älteren A uflagen, vielm ehr dessen völlige N eugestaltung erforderlich, denn noch nie haben zwischen zwei A uflagen des H andbuches Theorie und P rax is des E isenbetonbaues so durchgreifende Neuerungen erfahren wie diesm al: Die T heorie vor allem zufolge der neuen am tlichen Bestim m ungen des Deutschen A usschusses fü r E isenbeton vom 9. IX . 1925, die P rax is durch eine Reihe neuer Erfindungen und A rbeitsverfahren, a u f die im einzelnen einzugehen gerade der vorliegende I I I . B and „ D e r B a u s t o f f u n d s e i n e V e r a r b e i t u n g “ G elegenheit bietet.

Im Zeichen planm äßiger B austoff-Forschung und w irtschaftlicher B etriebsführung entstanden, w ill der B and gew ertet w erden als ein im besten Sinne neuzeitliches Handbuch für das Studium , als ein zuverlässiger R atgeber beim E n tw u rf und au f der B austelle.

Bei dem 1. K apitel » D e r B e t o n “ hatte Professor II. B u r c h a r t z , B erlin -L ich ter­

felde, nunm ehr den bisher von ihm m it P rofessor K. M e m m le r gem einsam b earbeiteten Stoff allein zu bew ältigen und in allen drei A bschnitten sowohl bei B ehandlung der Rohstoffe — des B indem ittels und der Zuschläge — als auch des fertigen G em isches G elegenheit, auf die in den letzten 6 bis 7 Ja h re n gem achten bedeutungsvollen F o rt­

schritte einzugehen. D er gegen eine Reihe chem ischer Einflüsse w iderstandsfähigere, schnell erhärtende Tonerdezem ent (Schm elzzem ent) und der frühhochfeste, sogenannte

„hochw ertige“ P ortlandzem ent erm öglichen heute A usführungen und A rbeitsfristen, an die bei B earbeitung der vorigen A uflage noch nicht zu denken war. Die wichtige, j a fast ausschlaggebende Rolle nach K ornfestigkeit und K orngröße richtig ausgew ählter und zusam m engesetzter Zuschlagstoffe fü r die F estig k eit des Betons konnte au f G rund der um fangreichen F orschungen aus letzter Z eit k la r beleuchtet werden. D er wichtige Einfluß des W asserzusatzes auf die V erarbeitungsfähigkeit des frischen, au f die F estig ­ k eit und D ichtigkeit des erhärtenden Betons m ußte schon wegen der großen B edeutung dieses G egenstandes fü r die G üßbetontechnik besonders gew issenhaft un tersu ch t w erden.

Ebenso findet der L eser des K apitels gründlichen A ufschluß ü b er alle F rag e n der Zem ent- und B etonprüfung auf der B austelle und im W erklaboratorium , wobei h ervor­

zuheben ist, daß die inzwischen neu ausgebildeten V ersuchsverfahren zur E rm ittlu n g der M aterialeigenschaften der Rohstoffe und des B etons gebührend berücksichtigt und in einer R eihe von T afeln zuverlässige Z ahlenw erte angegeben sind.

(10)

VIII

In dem in d ritte r A uflage von R egierungsrat Dr. H. A l b r e c h t , B erlin, bearbeiteten 2. K apitel behandelt O beringenieur E. J o r d a n , B erlin, die „ B e t o n m i s c h m a s c h i n e n “ bei aller K nappheit der F orm nicht nur u nter B erücksichtigung neuester B auarten, sondern über den R ahm en einer bloßen Aufzählung und B eschreibung hinaus auch in bezug auf ihre A rbeitsw eise, die L eistung, A ufstellung, A ntrieb, B edienung und W irtschaftlich ­ keit. In dieses K apitel b rin g t u. a. die Straßenbetonierm aschine und — als Ü bergang zu dem K ap itel „ F ö r d e r n u n d V e r a r b e i t e n v o n B e t o n “ — die Zem entkanone fü r den pneum atischen B etontransport eine neue Note hinein.

D as eben genannte, von R egierungsbaum eister a. D. H. S c h l u c k e b i e r , Köln- Mülheim, bearbeitete 3. K apitel w ar in besonders w eitem Um fange neu zu gestalten.

E s vereinigt die bisherigen K ap itel „F ördereinrichtungen“ und „Die V erarbeitung des B etons“ des gleichen V erfassers aus der dritten A uflage und zeigt dieser gegenüber nicht nur fast verdoppelten Umfang, sondern auch einen im w esentlichen neuen In h alt:

Die A bschnitte A r b e i t s - u n d B e t r i e b s p l a n , F ö r d e r n , L a g e r n u n d A u f b e r e i t e n d e r R o h s t o f f e , Z u b e r e i t e n , F ö r d e r n u n d E i n b a u e n d e s B e t o n s , M a ß n a h m e n g e g e n F r o s t , S o n n e n b e s t r a h l u n g u n d S c h w i n d e n , A u s s c h a l e n u n d N a c h ­ b e h a n d e l n dürften kaum etw as verm issen lassen und zeigen dem E isenbetoningenieur schon durch ihre Ü berschriften an, wie viel N eues sie in bezug au f B auplatzeinrichtung und B austellenbetrieb enthalten. W o der knappe R ahm en B eschränkung gebot, setzen H inw eise au f em pfehlensw erte Sonderw erke ein.

Ebenso gibt das 4. K ap itel desselben V erfassers „ D a s E i s e n u n d s e i n e V e r ­ a r b e i t u n g “ nicht nur einen Ü berblick über den W erdegang der B ew ehrung vom R undeisenstab zum fertigen Geflecht und ü ber die neuesten Eisenbearbeitungsm aschinen, sondern es behandelt auch alles das, was die E inführung des hochw ertigen S tah ls S t 48 für den E isenbetonbauer an W issensw ertem gebracht hat.

D as 5. K a p itel „ S c h a lu n g u n d R ü s t u n g “ ist von B au rat 0 . R a p p o l d , S tuttgart, b earbeitet worden. In ihm sind die bisherigen K apitel V II und V III der 3. A uflage

— das erstere auch dort von ihm , das letztere bisher von P rofessor A. N o w a k , P rag, b earb eitet — vereinigt, so daß das fü r den praktischen Eisenbetonbau besonders wichtige G ebiet nunm ehr einheitlich zusam m engefaßt ist, wobei die neuzeitlichen S chalverfahren und neuesten A usführungen gebührend berücksichtigt sind. D as 228 Seiten und 469 A b­

bildungen um fassende K apitel gibt in b isher nicht erreichter V ollständigkeit sowohl dem A nfänger w ie dem erfahrenen P ra k tik e r A nleitung und A nregung für E ntw urf, B erechnung, K ostenerm ittlung und A ufstellung standsicherer und w irtschaftlicher Schalungen und R üstungen vom einfachen Hochbau bis zur w eitgespannten Bogenbrücke.

D en zahlreichen F reund en und F ö rd erern des H andbuches, durch deren M itarbeit allein die lückenlose und zeitgem äße A usgestaltung dieses zuerst erschienenen B andes der neuen A uflage erm öglicht w urde, sei an dieser S telle besonders gedankt.

Möge der vorliegende I I I . B and unsern L esern als ein gelungener A uftakt zu der 4. A uflage erscheinen und diese die gleiche günstige Aufnahm e finden wie die vorigen.

B e r l i n , im Ju n i 1927.

Verlag

der Zeitschrift „Beton u. E isen“.

(11)

IX

Einheitliche Bezeichnungen im Eisenbetonbau.

LL

oL h. i » » » M » ? r r / r ? y ? 7 7 7 7 7 7 T / / ./ / / / s u / J A ? .

T

* A -

2

x = A bstand der Nullinie vom gedrückten Rand.

y = A bstand des D ruckm ittelpunktes von der Nullinie.

z = A bstand des D ruckm ittelpunktes vom Zug­

m ittelpunkt.

l<b = B etonquerscbnitt ohne Abzug d er Eisenein­

lagen, geom etrischer Querschnitt.

F e = G esam tquerschnitt der Eisen eines D ruck­

gliedes, insbesondere der Längseisen m ittig belasteter Säulen.

F k — Q uerschnitt des um schnürten B etonkerns bei um schnürten Säulen.

F s = Q uerschnitt der in Längseisen um gewan­

delten Umschnürung.

E b = Elastizitätsm aß des Betons.

E e = E lastizitätsm aß des Eisens.

E e

n = v. - = V erhältnis der beiden E lastizitätsm aße.

F e = Q uerschnitt der Zugeisen bei Biegung.

F 1' = Q uerschnitt der D ruckeisen bei Biegung.

<fb = D ruckspannung des Betons bei Biegung und in Säulen.

ae = Zugspannung des Eisens bei I Z ustand II

Biegung I (Ausschluß

a j = D ruckspannung des Eisens bei I derBetonzug-

Biegung

J

Spannungen).

o6 s = Zugspannung des Betons | im Zustand j

°b d = D ruckspannung des Betons [ (M itwirkung der cfea == Zugspannung des Eisens j Betonzug- Ge d = D ruckspannung des Eisens i Spannungen).

t 0 = Schubspannung des Betons im Zustand 11.

ti = llaftsp an n u n g des Betons am Eisen.

d = Gesam thöhe bei Rechteckbalken und Platten.

d0 = G esam thöhe bei P lattenbalken.

h — A bstand des S chw erpunktes der gezogenen Elsen vom gedrückten Rand, Nützliche.

h‘ = A bstand des Schw erpunktes der gedrückten Eisen vom gedrü ck ten Rand.

b = n u tzb are D ruckgurtbreite bei Plattenbalken, B reite von R echteckquerschnitten.

b0 — Rippenbreite bei P lattenbalken.

u = Umfang der Eisen.

F e

f e — Z ugeisenquerschnitt au f die Breiten­

einheit.

F '

fb = = D ruckeisenquerschnitt au f die ßreiten- eiuheit.

(12)

X

W eitere einheitliche Bezeichnungen.

I = S tützw eite.

1‘ = L ichtw eite.

h = Siiulenhöhe (K nicklänge).

s — k le in ste S äulendicke.

i = k le in ste r T rä g h eitsk alb m esser bei Säulen.

z = A .

>

g = S tän d ig e L ast, insbesondere von E igen g ew ich t, bezogen au f die L än g en ein h eit.

p = V erk eh rsla st, bezogen a u f die L ä n g e n ein h e it.

q = <7 + p = G esam tlast, bezogen a u f die L än g e n ein h e it.

F f — F b + n F e = g e d a c h te r Q uerschnitt.

J i = T räg h eitsm o m en t des g ed a ch ten Q uerschnitts.

1P,- = W id erstandsm om ent des g ed a ch ten Q uerschnitts.

M = ß ieg u n g sm o m en t.

N = A chskraft (Achsial-, N orm alkraft).

V — Q uerkraft.

JDb = M ittelkraft d er B eto n d ru ck sp an n u n g en . D e — D ru c k k ra ft im Eisen.

-Ze = Z u g k ra ft

Z b = M ittelkraft d er B e to n zu g sp an n u n g en .

JVe — W ü rfelfestig k e it des erd feu ch ten B etons n ac h 28 Tagen.

W ü rfelfestig k e it des B etons im B auw erk A , B , C = S tützkräfte.

G = S tän d ig e L ast, insb eso n d ere von E ig e n g ew ich t (in kg).

P = V erk e h rsla st (in kg).

Q = P + G = G esam tlast (in kg), o). zul = zulässige K nickbeanspruchung.

ui = K nickzahl.

ß = W ärm edehnungszahl.

(13)

XI

Inhalts-Verzeichnis des III. Bandes der vierten Auflage.

Der Baustoff und seine Verarbeitung.

1. K a p i t e l . Der Beton.

B e a rb e ite t von P rofessor H. B u r c l i a r t z , B erlin-L ichterfelde.

S e ite

A. B in d e m itte l... • ... 1

I. B egriffsfeststellung un d A l l g e m e i n e s ... 1

II. E ig en sch aften d e r Z e m e n t e ... 9

B. Z u s c h la g s to ffe ... 23

I. B egriffsfeststellung u n d A rten der Z u s c h l a g s t o f f e ... 23

II. E ig en sch aften von S and, Kies, S c h o t t e r ... 25

III. W a s s e r ... 17

C. M örtel un d B e t o n ... -18

I. B e g r i f f s f e s t s t e l l u n g ... 48

II. E i g e n s c h a f t e n ... 49

1. M is c h u n g sv e rh ä ltn is... 50

2. W a s s e r z u s a t z ... 53

3. A usbeute ( B a u s t o f f b e d a r f ) ... 56

4. G e w i c h t s v e r h ä l t n i s s e ... 58

5. E rh ä rtu n g und F e stig k e it, F o rm ä n d e ru n g s v e rm ö g e n ... 60

a. M ischungsverhältnis, Z em entfestigkeit, Zuschlagstoffe, W asserzusatz . 60 b. A rt des M i s c h e n s ...69

c. A rt d er A u fb e re itu n g ...70

d. F risch e des B e t o n g e m e n g e s ...71

e. A rt d er V e r s c h a l u n g ...73

f. A rt des S tam pfens ... 73

g. A bm essungen des B a u k ö rp e rs ...73

h. A rt d e r E rh ä rtu n g bezw. B ehandlung des B e t o n s ... 74

i. W ä r m e v e r h ä l t n i s s e ...74

6. W ä r m e le itu n g s v e rm ö g e n ... 83

7. L u f t d u r c h lä s s ig k e it... 86

8. S c h a lle itfä h ig k e it... 89

9. N a g e lb a r k e it... 90

10. W a s s e ru n d u r c h lä s s ig k e it... 90

11. Aus w itte rn ( A u s s c h w itz e n ) ... 93

12. R a u m ä n d e ru n g ... 93

13. A b n u t z u n g ... 96

14. V erhalten g e g e n E l e k t r i z i t ä t ... 98

L i t e r a t u r ... 99

2. K a p i t e l . Betonm ischm aschinen. B e a rb e ite t von D ipl.-Ing. E. J o r d a n , O b erin g e n ieu r d e r Ju liu s B e rg e r T iefbau- A ktiengesellschaft, Berlin. A. A llg e m e in e s... 101

B. E i n t e i l u n g ... 101

C. A n t r i e b ... 102

D. C h a r g e n m is c h e r ... 104

I. F reifallm ischer und Z w a D g sm is c h e r...104

II. M aschinen m it zw angläufigem M i s c h v o r g a n g ... 116

E. M aschinen m it unun terb ro ch en em M is c h b e trie b ...120

F. M ischer für besondere Z w e c k e ... 123

(14)

XII

3. K a p i t e l . Fördern und Verarbeiten von Beton.

B e a rb e ite t von H. S c h l u c k e b i e r , R e g ie ru n g sb a u m e iste r a. D., Köln-Mülheim.

S e ite

A. E i n l e i t u n g ... 127

B. A rbeite- und B e t r i e b s p l a n ... 12S C. Das F ö rd e rn der R o h s to ff e ... 131

D. D as L ag e rn und A u fb ereiten d er R o h s t o f f e ... 135

I. D er Z e m e n t ... 135

II. D ie Z u sch la g sto ffe ... 137

Ili. D as W a s s e r ... 139

E. D as Z ubereiten des B e to n s ...• ... 139

F. D as F ö rd e rn des B e t o n s ... 142

I. D ie F ö r d e r g e f ä ß o ... 143

II. W inden, A ufzüge, D rehkrane, K a b e l k r a n e ...144

III. G u ß b e to n v e rte ilu n g s a n la g e n ... 150

IV. S on stig e B e t o n f ö r d e r m i t t e l ... 155

G. D as E inbauen des B e t o n s ...164

I. D er stam p ffäh ig e B e t o n ... 164

II. D er G u ß b e t o n ...166

III. D er b ew eh rte B e t o n ... 167

II. M aßnahm en g e g e n F rost, S o n n en b estrah lu n g und S c h w i n d e n ... 169

J. Das A usschalen und N a c h b e h a n d e l n ...171

4. K a p i t e l . D a s E ise n und seine Verarbeitung. B e a rb e ite t von H. S c h l u c k e b i e r , R e g ie ru n g sb a u m e iste r a .D ., Köln-Mülheim. A. D as E i s e n ... 174

I. A ufgabe des E i s e n s ... 174

II. E in te ilu n g un d B ezeichnung d er E i s e n a r t e n ...176

III. E lastizitäts- u n d F e stig k e itsv e rh ä ltn isse des B a u s t a h l s ... 177

B. G rundform en d er B e w e h r u n g ...1S2 C. Die V erarb eitu n g des E i s e n s ...184

I. D ie W e r k z e i c h n u n g e n ...184

II. D as Schneiden und B ieg en der E i s e n ... 186

III. D as E inbauen der Bewre h r u n g ...190

5. K a p i t e l . Sc h a lu n g und Rüstung. B e a rb e ite t von B a u ra t 0 . R a p p o l d , S tu ttg a rt. 1. A llg e m e in e s ... 1 ... 193

2. D as M aterial d er S c h a l u n g ...193

3. G ru n d lag en der B e re ch n u n g d e r S c h a lu n g e n ... 195

a. B e l a s t u n g e n ...195

b. Z ulässige B e a n s p r u c h u n g e n ... 197

c. B e r e c h n u n g s f o r m e ln ...198

4. E rfo rd ern isse d e r S c h a l u n g ...200

5. D as V orrichten d e r S c h a l u n g ...202

A. S chalung im H o c h b a u ...203

I. D as A ufstellen d er S c h a l u n g ... 203

II. V erw endung v o rb e to n ie rte r B auteile ... 205

III. V erw endung d er E ise n ein lag e n als S c h a l u n g ... 20S IV. S ch alu n g bei M auern u n d W ä n d e n ...208

1. F e ste S c h a l u n g e n ...• ...209

a. H ölzerne S ch alu n g en ...209

b. E ise rn e S c h a l u n g e n ...216

(15)

x m

2. B ew egliche S c h a l u n g e n ... 217

a. In w ag e re c h te r R ich tu n g v ersc h ieb b a re S c h a l u n g e n ... 217

b. In se n k re c h te r R ich tu n g versch ieb b are S c h a l u n g e n ... 220

V. S chalung bei S äulen u n d P f e i l e r n ... 223

a. S chalungen für re c h te c k ig e und v ie lec k ig e Q u ersch n itte ... 224

b. S ch alu n g en für runde Q u e r s c h n i t t e ... 229

VI. S chalung bei B alken u n d D ecken m it vollem Q u e r s c h n i t t ... 230

1. Schalung bei D ecken zw ischen E i s e n t r ä g e r n ... 230

2. S chalung b e i g era d en re in e n B is e n b e to n d e c k e n ... 233

a. Mit sich tb aren B a l k e n ... b. Mit eb en er U n t e r s i c h t ... 240

c. Bei träg e rlo sen D ecken ( P ilz d e c k e n )... 243

VII. S chalung bei F a c h w e r k b a lk e n ... 244

VIII. A b stü tzu n g der S c h a l u n g ... 24G IX. F re itra g e n d e S c h a l u n g ... 249

X. A u s r ü s t u n g ... 251

XI. A u sg efü h rtes B eispiel: F a b rik b a u d er D aim ler-M otoren-G esellschaft in U n tertü rk - heim bei S t u t t g a r t ... 253

S chalung u n d R ü s tu n g von B a l k e n b r ü c k e n ... 2 GO I. A usbildung der S t ü t z g e r ü s t c ... 2G0 1. A u s b i l d u n g ... 2G0 2. F e ste G e r ü s t e ... 2 GO 3. F re itra g e n d e G e r ü s t e ... 2G2 a. W eite und Höho d e r freizulassenden Ö f f n u n g e n ... 2G2 b. A usbildung d er fre itra g e n d e n G e r ü s t e ... 2G4 II. A usbildung d er V e r s c h a l u n g ... 269

1. V ersch a lu n g von E ise n b eto n p latten zw ischen eisernen B rü ck e n trä g e rn . . 2G9 2. V erschalung bei P la tte n - und P la tte n b a lk e n b r ü c k e n ... 2G9 3. V ersch alu n g b e i B rücken m it seitlich en H a u p tträ g e rn un d o in g e sa tte lte r F a h r b a h n ... • ... 271

a. Bei v o llw andigen T r a g w e r k e n ... 271

b. Mit durch b ro ch en en T ra g w erk en u n d F a c h w e r k t r ä g e r n ... III. A u s r ü s t u n g s v o r r i c h t u n g e n ... 273

IV. A u sg efü h rte B e i s p i e l e ... 274

1. Schalung bei B a lk en b rü ck en aus E ise n trä g e rn in V erbindung m it E isenbeton 274 2. S chalung bei P l a t t e n b a l k e n b r ü c k e n ... 275

3. S chalung bei B rücken m it seitlichen H a u p tträ g e rn und o in g e sa tte lte r F ah rb ah n 288 4. S chalung bei F a c h w e r k b r ü c k e n ... ... 292

S chalung u n d R ü s tu n g für B o g en b rü ck en und W ö l b t r a g w e r k c ... 293

I. L e h r g e r ü s t e ... 293

1. D ie S c h a l u n g ... 294

2. D ie L e h r b o g e n ... 295

3. D as T r a g g e r ü s t ... 29G a. F e s t u n te rstü tz te G e r ü s t e ... 29G b. F re itra g e n d e G erüste ... 300

4. D er U n t e r b a u ... 311

ü. A u s r ü s tu n g s v o r r ic h tu n g e n ... 313

a. K e i l e ... 313

b. B ü g e l h ö l z e r ... 314

c. S a n d t ö p f e ... 314

d. S c h r a u b e n s p in d e ln ... 315

G. V erschiebung d e r L e h r g e r ü s t e ... 31G 7. B e re ch n u n g d e r L e h r g e r ü s t e ... 1. S tatisch e B e re ch n u n g des L e h rg e rü ste s für den H aup tb o g en d er S tra ß en ­ brücke ü b er die Jlle r bei K ellm ünz ( B a y e r n ) ... 319 2. S tatisch e B e re ch n u n g des L e h rg e rü ste s fü r die V e rb re ite ru n g d e r W olf­

g a n g b rü c k e in M ergentheim ( W ü r t t . ) ...

(16)

XIV

3. S tatisch e B e re ch n u n g des L eh rg e rü ste s für die Gew ölbe des T alü b erg an g s

b ei V ielsalm ( B e l g i e n ) ...333

4. S tatisch e B e re ch n u n g des L e h rg e rü ste s für die Gewölbe des M ittelbach­ v ia d u k tes bei St. V ith ( B e l g i e n ) ... 337

8. Ü berhöhung d er L e h r g e r ü s t e ... 341

9. L e h rg e rü st und B eto n ieru n g sw eise d er G e w ö l b e ... 346

10. A ussteifung u n d S ta n d fe stig k e it d er L e h r g e r ü s t e ... 347

11. D as Z urichten der H ölzer u n d A bbinden d er G e r ü s t e ... 348

12. D as A ufstellen u n d A bnehm en d er L e h r g e r ü s t e ... 349

13. Das A usrüsten ... 352

a. A u srü sten d u rch S en k en des L e h r g e r ü s t e s ... 352

b. A u srü sten durch A nheben des G e w ö l b e s ... ... . 355

14. B austoff b edarf für die L e h rg e rü ste un d A rbeitsaufw and b e i d ere n H e rste llu n g 356 15. B esondere Schalform en fü r W ölb trag w erk e des H o c h b a u e s ... 359

a. G urtbogen, T onnengew ölbe und B o g e n b i n d e r ... 360

b. K loster- u n d K r e u z g e w ö l b e ...361

c. K up p eln . ... 362

16. B eso n d ere Schalform en für Ü berw ölbungen im K anal- und T u n n elb au . . 363

a. H ölzerne F o r m e n ... 363

b. E ise rn e F o r m e n ... 366

H. H i l f s g e r ü s t e ... 368

E in le itu n g ...368

1. H ilfsg erü ste beim B r ü c k e n b a u ... 369

a. T r a n s p o r t g e r ü s t e ... 369

b. K r a n g e r ü s t e ...372

c. A ufzuggerüste ... 373

d. A rbeits- und so n stig e G e r ü s t e ... 373

2. H ilfsg erü ste beim H o c h b a u ... 374

III. B e sch re ib u n g a u s g e fü h rte r L ehr- u n d H i l f s g e r ü s t e ... 375

a. L e h rg e rü ste fü r B r ü c k e n g e w ö lb e ... 375

«. S tän d e rw e rk e ... 375

ß. E infache S t r e b e n w e r k e ... 376

y. Z e n t r a ls tr e b e n w e r k e ... 385

ff. R a d i a l s t r e b e n w e r k e ...392

r. S p r e n g w e r k e ... 392

C. B a l k e n t r ä g e r ...396

ri. B o g e n t r ä g e r ... 398

5-, L e h rg e rü ste für B ogen m it a u fg e h ä n g te r F a h r b a h n ... 400

(. L e h rg e rü ste für M e la n b r ü c k e n ...■...404

x. A u fg e h än g te G e r ü s t t r a g w e r k e ... 405

b. L e h rg e rü ste für W ölbtragw’e rk e des H o c h b a u e s ... 407

<t. H a lle n b a u te n ...407

ß. K u p p e l b a u t e n ...411

c. H i l f s g e r ü s t e ... 416

S a c h v e r z e i c h n i s ... 421

Berichtigung.

S. 199: D ie S chw arz-R ankm esche F o rm el la u te t ric h tig :

f f a - j -

(17)

XV

Abkürzungen für Quellenangaben.

A. Z eitschriften.

1. A u s d e r d e u t s c h e n L i t e r a t u r . Arm. B. = A rm ierter B eton (Berlin)

B.-I. = D er B au in g e n ieu r (Berlin)

B. T. = Die B a u te ch n ik , F ach sch rift für das g esam te B a u in g e n ieu rw ese n (Berlin) B. u. B. = B eton u. E isen (Berlin)

D. B a u h ü tte = D eutsche B a u h ü tte (Hannover) D. B ztg. = D eutsche B a u ze itu n g (Berlin)

D. Bztg., Z em entbeilage = M itteilungen über Zem ent, B eton u. E isenbeton (B eilage zur D eutschen Bauzeitung) (Berlin)

F o rsc h erh eft = F o rsc h erarb eiten a u f dem G ebiete des E isenbetons (Berlin)

Mitt. ü b e r F o rsc h u n g sarb eiten = M itteilungen über F o rsc h u n g sarb eiten aus dem G ebiete des In g en ieu rw esen s (Berlin)

O stdeutsche Bztg. = O stdeutsche B a u ze itu n g (Breslau) Schw. B ztg. = S chw eizerische B au zeitu n g (Zürich) St. u. E. = S tah l un d E isen (Düsseldorf)

B ztg. S tu ttg a rt = S üddeutsche B au zeitu n g (S tu ttg art, frü h e r M ünchen) T. I. Z. = T o nindustrie-Z eitung (Berlin)

Z. f. Arch. u. Ingw . = Z eitsch rift für A rc h ite k tu r un d Ingenieurw esen (Hannover) Z. f. Bauw. = Z eitschrift fü r B auw esen (Berlin)

Z. d. ö. V. A. I. = Z eitschrift des ö sterreichischen In g en ie u r- u n d A rc h ite k ten - V ereins (W ien)

Z. d. V. d. I. = Z eitsch rift des V ereines d eu tsch e r In g en ie u re (Berlin)

Z. d. V. d. Ing. u. Arch. V. = Z eitschrift des V erbandes d eu tsch e r In genieur- und A rchitekten-V ereine (Berlin)

Z. u. B. = Z em ent u n d B eton (Berlin)

Ztrlbl. d. B auv. = Z en tra lb la tt d er B a u v erw altu n g (Berlin).

2. A u s d e r e n g l i s c h e n u n d a m e r i k a n i s c h e n L i t e r a t u r . Cem. Age = Cernent A ge (New York)

Cem. Eng. News = C em ent and E n g in e erin g News (Chicago) Cem. E ra = T he C em ent E ra (Chicago)

Concr. Cem. A ge = C oncrète C em ent A ge

C oncrète = Concreto (früher D etroit, je tz t Chicago)

Concreto L ondon = C oncrète and C onstructional E n g in e erin g (London) Concr. E n g . = C oncrète E n g in e e rin g

E ng. = E n g in e erin g (London)

Eng. Constr. = E n g in e erin g C onstruction

Eng. Mag. = The E n g in e e rin g M agazine (New York) Eng. News = E n g in e erin g News (New York)

Eng. R ec. = The E n g in e erin g R ecord

E ng. News Rec. = E n g in e e rin g N ow s-R ecord (New York)

P ro ceed in g s = P ro c ee d in g s of th e A m erican Society of Civil E n g in e ers (New York) T ransact. of Civ. Eng. = T ransactions of th e A m erican Society of Civil E n g in eers

(New York).

3. A u s d e r f r a n z ö s i s c h e n L i t e r a t u r . Ann. d. P. e t Chs. = A nnales des P o n ts e t C haussées (Paris) Ann. d. tr. pbl. B elg. = A nnales des trav au x publics de B elgique Gen. Civ. = G énie Civil

Nouv. Ann. = N ouvelles A nnales de la C onstruction

Rev. d. trav. publ. = R ev u e des M atériaux de C onstruction e t des Travaux P ublics (Paris).

B. W erke.

H andb. f. E isenbetonbau, l.A uil., 2. Aufl., I. Bd. usw. = H andbuch für E isenbetonbau.

B.-K. = B eto n -K alen d er.

D. Aussch. f. E isenbeton = D eu tsch er Ausschuß für E isenbeton.

(18)
(19)

D er B austoff u n d s e in e V e ra rb e itu n g .

I . K a p i t e l .

Der Beton.

B e a rb e ite t von Prof. H. B u r c h a r t z , B erlin-L ichterfelde.

A. Bindemittel.

I. B egriffsfeststellu n g und Allgem eines.

Die Bindestoffe für Beton und Eisenbeton sind fast ausschließlich hydraulische, d. h. w assererhärtende B indem ittel.

U nter hydraulischen B indem itteln sind im Gegensatz zu solchen, die an der L u ft u nter M itw irkung der K ohlensäure der Luft, d. h. unselbständig erhärten (L uftkalke, auch F ett- oder W eißkalke genannt, und schw ach hydraulische K alke), diejenigen Bindestotferzeugnisse zu verstehen, die vermöge ih rer chemischen Zusam m ensetzung durch Zusam m enw irken von K alk und H ydraulefaktoren (lösliche K ieselsäure, Eisenoxd und T onerde) unter W asser und an der Luft erhärten und beständig sind.

Die für den Beton- und Eisenbetonbau wichtigsten hydraulischen B indem ittel sind die Zem ente, und zw ar:

1. Portlandzem ente, 2. Eisenportlandzem ente, 3. Hochofenzemente, 4. Erzzem ente,

5. Tonerdezem ente (Schmelzzemente), G. Mischzemente.

In geringem Umfange gelangen außerdem zur Verw endung:

7. Puzzolanzem ente (Mischungen aus gelöschtem K alk und sogenannten hydraulischen Zuschlägen) und

8. K alke.

1. P o r t l a n d z e m e n t ist nach der B egriffserklärung der „D eutschen Normen für einheitliche L ieferung und P rüfung von P ortlan dzem en t“ ') (s. H andb. f. Eisenbeton­

bau, 3. Aufl., Bd. IX ) ein Zem ent m it nicht w eniger als 1,7 G ew tl. K alk (C aO ) auf 1 Gewtl. lösliche K ieselsäure ( S i0 2) -|- Tonerde (A120 3) -{- Eisenoxyd (F e 20 3) in einem einheitlichen M ineralgefüge, entstanden durch B rennen einer fein au fb ereiteten Mischung d er Rohstoffe bis m indestens zur S interung und F einm ahlen des gebrannten K linkers.

D em P ortland zem ent dürfen bei der H erstellu ng zu besonderen ZAvecken nicht m ehr als 3 % Zusätze zugegeben werden.

D e r G ehalt des fertigen P ortlandzem ents an in S alzsäure U nlöslichem darf 1 7 //o , an M agnesia (M gO) 5 % , an S chw efelsäureanhydrid ( S 0 3) nicht ü b er­

schreiten; der G lü h v erlu st darf nicht m ehr als 4 % betragen.

l) 5. A ufl. B e r lin 1924. V e r la g v o n W ilh e lm E m s t & S o h n .

H a n d b u c h f ü r E i s e n b e to n b a u . V i e r t e A u f la g e . II I. 1

(20)

2 B indem ittel. — B egrilD festatellu n g und A llgem eines.

D er P ortlandzem ent unterscheidet sich infolge seiner H erstellungsw eise von gem ischten Zem enten durch die E inheitlichkeit seines m ineralogischen A ufbaues, wo­

durch auch seine H a ltb ark eit bei trockener A ufbew ahrung gesichert ist.

D urch das B rennen bis zur Sinterung (beginnenden Schmelzung) setzen sich die Rohstoffe zu salzsäurelöslichen V erbindungen um ; ein geringer G ehalt an U nlöslichem , der aber l V i% nicht überschreiten darf, ist gestattet.

E in M agnesiagehalt bis zu 5 % Hat sich als unschädlich erwiesen, wenn b ei A n­

näherung an diesen H öchstgehalt die B em essung des K alkgehaltes u nter B erücksichtigung der M agnesia erfolgt. Um den P o rtlandzem ent langsam -bindend zu m achen, is t es v iel­

fach üblich, den K lin k er nach dem B rennen anzufeuchten und beim M ahlen Gips zu­

zusetzen. Indessen sollen diese Z usätze so bem essen w erden, daß der G lü hverlust 4 % und der G ehalt an S chw efelsäureanhydrid 2 '/2% nicht überschreitet. D ie Kennzeichen des P ortlandzem ents sind graue F arb e , m eist m it einem Stich ins G rünliche, geringer G lüh­

v erlu st (1 bis 3 % ) , hohes Raum gew icht (eingelaufen 1,00 bis 1,30 und ein gerü ttelt 1,75 bis 2,10 kg/1) und hohes spezifisches Gewicht. L etzteres b eträ g t bei frischem oder geglühtem P ortlandzem ent m indestens 3,1.

2. H o c h w e r t i g e P o r t l a n d z e m e n t e sind E rzeugnisse, die sich durch schnelle A nfangserhärtung (nicht rasches A bbinden) und daher besonders durch hohe Anfangs­

festigkeit auszeichnen. Ih re besondere E igenschaft der schnellen E rh ä rtu n g w ird e rre ic h t durch sorgfältigste A ufbereitu n g der Rohstoffe, m öglichst scharfes B rennen und seh r feines M ahlen des K linkers. Einige W erke erzielen die hohe A nfangsfestigkeit auch durch B eim ischung gew isser Zusätze zum K linker, die sie als Fabrikgeheim nis betrachten. Man e rsp art hierdurch die hohen Kosten, die die F einm ahlung verursacht.

In ih rer Zusam m ensetzung unterscheiden sich die hochw ertigen Zem ente, wenn man von dem durchschnittlich etw as höheren K alkg eh alt und den erw ähnten Zusätzen absieht, nicht von gew öhnlichen P ortlandzem enten. Ih r R aum gew icht is t infolge der feineren M ahlung durchschnittlich etw as geringer, ih r Schwind verm ögen etw as g rö ß er als das norm aler P ortlandzem ente, jedoch n u r im A nfangsstadium der E rhärtu ng .

D er besondere Vorzug der hochw ertigen Zem ente vor anderen Zem enten lieg t darin, daß aus ihnen ausgeführte Beton- bezw. E isenbetonbauteile bereits nach v erh ältn is­

m äßig kurzer Z eit ausgeschalt w erden können und daß an B aufristen wie auch an Schalungen g esp art w erden kann. Sie eignen sich auch fü r besonders beanspruchte E isenbetonbauten. Nach den „Bestim m ungen des D eutschen A usschusses fü r Eisenbeton vom Septem ber 1925“ *) w erden von hochw ertigen Zem enten (Norm enzementen und Tonerdezem enten) bei der P rüfung nach den Norm en fü r Portlandzem ent, E isenp ortlan d­

zem ent und Hochofenzem ent nachstehend angegebene M indestfestigkeiten verlangt, nach 3 T agen (1 T ag in feuchter L uft, (5 Tage u n ter W asser)

D ruckfestigkeit . . . 250 kg/cm 2 Z ugfestigkeit . . . . 25

28 T agen (1 T ag in feuchter Luft, 6 Tage u nter W asser, sodann an der L uft) D ruckfestigkeit . . . 450 kg/cm 2

Z ugfestigkeit . . . . 35 „

D er hochw ertige Z em ent soll durch seine V erpackung deutlich als solcher gekennzeichnet werden.

3. E i s e n p o r t l a n d z e m e n t ist nach der Bogriffserklärung der Deutschen N orm en2) ein hydraulisches B indem ittel, das aus m indestens 7 0 % P ortlan dzem ent und

J) Z w e ite m it a m tlic h e n B e r ic h tig u n g e n v e r s e h e n e A u f la g e . B e r lin 1920. V e r la g v o n W i lh e lm E r n s t & S o h n . 2) D e u ts c h e N o rm e n f ü r d ie e in h e itlic h e L i e f e r u n g u n d P r ü f u n g v o n P o r t l a n d z e m e n t u n d v o n E i s e n p o r tla n d - z e m e n t. 5. A u ll. B e r lin 1924. V e r la g v o n W i lh e lm E r n s t & S o h n .

(21)

B indem ittel. — Die verschiedenen Zem ente. 3 höchstens 3 0 % gekörnter Hochofenschlacke besteht. D er P ortlandzem ent w ird gem äß der Begriffserkläruhg der Normen für P ortlandzem ent hergestellt. D ie Hochofen­

schlacken sind K alk-T onerde-S ilikate, die beim Eisenhochofenbetrieb gewonnen w erden.

Sie sollen auf 1 G ew tl. lösliche K ieselsäure ( S i 0 2) 4- Tonerde (A120 3) m indestens 1 Gewtl. K alk und M agnesia enthalten. D er P ortlan dzem ent und die Hochofenschlacke m üssen fein verm ahlen, im F ab rik b etrieb e regelrech t und innig m iteinander verm ischt werden. Zusätze zu besonderen Zwecken, nam entlich zur R egelung der Bindezeit, sind nicht zu entbehren, jedoch in Höhe von 3 % der G esam tm asse begrenzt, um die M öglichkeit von Zusätzen lediglich zur G ew ichtsverm ehrung auszuschließen.

Die Eigenschaften der E isenportlandzem ente sind im w esentlichen die gleichen wie die der Portlandzem ente. Sie sind im allgem einen etw as feiner gem ahlen als diese.

4. H o c h o f e n z e m e n t is t nach den D eutschen Normen fü r H ochofenzem ent1) ein hydraulisches B indem ittel, das bei einem M indestgehalt von 1 5 % G ew tl. P o rtlan d ­ zement vorw iegend aus basischer Hochofenschlacke besteht, die durch schnelle A b­

kühlung der feuerllüssigen Masse gekörnt ist. Hochofenschlacke und Portlandzem ent w erden m iteinander fein gem ahlen und innig gemischt.

Z ur H erstellung von Hochofenzem ent dürfen nur beim Eisenhochofenbetriebe gew onnene Schlacken von folgender Zusam m ensetzung verw endet w erden:

CaO + MgO + Vj A120 3 ^ S i0 2 + % A120s

Die Hochofenschlacke d arf nicht m ehr als 5 % M anganoxyd (MnO) enthalten.

D er beigem ischte P ortlandzem ent wird gem äß der B egriffserklärung der Norm en für P ortlandzem ent h e rg e ste llt2).

Zusätze zu besonderen Zwecken, nam entlich zur Regelung der Abbindezeit, sind in H öhe von 3 % des G esam tgew ichtes begrenzt, um die M öglichkeit von Zusätzen lediglich zur G ew ichtsverm ehrung auszuschließen.

D er Zusatz an P ortlandzem ent ist nicht bei allen E rzeugnissen der gleiche. E r w ird von den einzelnen W erken nach der Beschaffenheit (A k tiv ität) der zur V erarbeitung gelangenden Schlacke bemessen. E s gibt auch Hochofenzemente, die vorw iegend aus Hochofenschlacke bestehen. Diese kommen als Spezial-Iiochofenzem ente in den Handel.

Die Hochofenzemente haben etw as geringeres spezifisches G ew icht und Raum gewicht a ls Portlandzem ente und Eisenportlandzem ente. Sie sind m eist feiner gem ahlen a ls diese.

5. E r z z e m e n t e sind Erzeugnisse, die nach A rt der P ortlandzem ente erb ran n t sind, in denen jedoch die T onerde durch E isen-(oder M angan-)oxyd m öglichst ersetzt ist.

D urch den geringen G ehalt an Tonerde sind sie besonders w iderstandsfähig gegen Seew asser. Nach M i c h a e l is , C h a t e l i e r und R e b u f a t soll die Tonerde derjenige B estandteil sein, durch den die Z erstörung des Zem entes im Seewrasser herbeigeführt w ird. P raktische V ersuche m it im M eerw asser gelagerten Betonblöcken aus Erzzem ent als B indem ittel3) haben die große W iderstandsfähigkeit der E rzzem ente gegen die E inw irkung von S eew asser bestätigt.

A ber auch anderen sonst au f Zem ent nachteilig w irkenden Stoffen, z. B. sulfat­

haltigen W ässern, gegenüber erw eist sich der Erzzem ent als besonders w iderstandsfähig.

1) D e u ts c h e N o rm e n f ü r d ie e in h e itlic h e L ie fe ru n g : u n d P rü fu n g : v o n H o c h o fe n z e m e n t. B e r lin 1917. V e rla g v o n W ilh e lm E r n s t S o h n .

2) S . a . K l e i n l o g e l , B e to n a u s H o c h o fe n s c h la c k e . B e rlin 1918. V e r la g v o n W ilh e lm E r n s t & S o h n . — B .-K . 1927, T e il I, S. 440.

3) Z t r lb l. d. B a u v . 1906, S. 22 u n d M itt. a . d. S t. M .-Pr.-A . 1924, S . 55.

1*

(22)

4 B indem ittel. — B eg rifisfeststellu n g un d A llgem eines.

E ine schwache Seite der E rzzem ente aus frü h erer Z eit w ar eine große T rä g h eit in der A nfangserhärtung. Die fortschreitende V ervollkom m nung auf'zem entchem ischem wie zem enttechnischem G ebiete hat es aber erm öglicht, aucli dem Erzzem ent eine solche E rhärtu ngsenergie zu verleihen, daß er nach drei Ja h re n bereits höhere Norm en­

festigkeiten aufw eist als der D urchschnitt gew öhnlicher P ortlandzem ente. Die hohen A nfangsfestigkeiten des hochw ertigen Zem entes kann der E rzzem ent als eisenoxyd- und kieselsäurereiches B indem ittel naturgem äß nicht erreichen; dafür h at er aber den großen Vorzug, daß er in der N acherhärtung ü b er vier W ochen hinaus ganz au ß e r­

gew öhnlich hohe F estigkeitszunahm e aufweist. D aneben besitzt er sehr hohe Zug­

festigkeit und unbedingte R aum beständigkeit.

D e r Erzzem ent w ird zurzeit n u r von der P o r t l a n d z e m e n t f a b r i k H e m m o o r in H e m m o o r a. d. O s te hergestellt.

Erzzem ente haben etw as höheres spezifisches G ew icht und Raum gew icht als Portlandzem ente. Ih re F a rb e ist bräunlich. Im übrigen haben sie die E igen­

schaften von Portlandzem enten.

6. T o n e r d e z e m e n t , sow eit er durch Schmelzen der Rohstoffe erzeugt wird,, auch Schm elzzem ent genannt, ist ein hydraulisches B indem ittel, gewonnen durch B rennen einer Mischung aus tonerdereichem B auxit und K alkstein bis zur Sinterung;

oder Schmelzung und Feinm ahlen der gesinterten bezw. geschmolzenen und erkalteten Masse. D ie Schlacke m uß langsam abkühlen. Zu schnell gekühlte Schlacke w ird

glasig und besitzt keine hydraulischen Eigenschaften.

T o n e r d e z e m e n t ist zuerst in F rankreich herg estellt und u n ter der Bezeichnung;

„ciment fondu“ in den H andel gebracht worden. In D eutschland besteh t zurzeit n u r ein W erk, das sich m it H erstellung von Tonerdezem ent befaßt, und zw ar die E l e k t r o - S c h m e lz e G. m. b. II. zu Z s c h o r n e w i tz . Das W erk v erarb e itet B auxit aus F ran k reich und Istrien. D er in D eutschland vorkom m ende B auxit is t zur H erstellun g von T on erde­

zem ent nicht geeignet.

Tonerdezem ente unterscheiden sich von allen anderen Zem enten w esentlich in ih re r chemischen Beschaffenheit.

D iese ist etw a folgende:

K a lk ( C a O ) ...rd. 4 0 % K ieselsäure (Si30 3) ...„ 1 0 % Tonerde (A120 3) ...„ 4 0 % Eisenoxyd (Fe20 3) ... „ 1 0 % .

Hiernach ist der K alkgeh alt des Zem entes w esentlich geringer, der K ieselsäure­

g ehalt erheblich höher als der von anderen Zem enten. D er geringe K alk gehalt soll die hohe W iderstandsfähigkeit der T onerdezem ente gegen sulfathaltige und andere, sonst au f Zem ent schädlich w irkende W ässer und Stoffe bedingen. Seiner allgem einerem

Verwendung ste h t sein außerordentlich hoher P reis entgegen.

Tonerdezem ente zeichnen sich im allgem einen ebenso wie hochw ertige P o rtlan d ­ zemente durch schnelle A nfangserhärtung aus. Ih r A b bindeverlauf ist jedoch der- gleiche wie der norm aler P ortlandzem ente, d. h. sie binden langsam ab, entw ickeln jedoch nach dem Abbinden schnell eine außerordentlich hohe E rhärtungsenergie. Mit.

dem A bbinden ist eine verhältnism äßig stark e W ärm eerhöhung verbunden.

Raum - und spezifische Gewichte der Tonerdezem ente sind die gleichen wie von norm alen Portlandzem enten. Ih re F a rb e ist schw arzgrau. Eine P rüfun g des deutschen.

Tonerdezem ents nach den Zem entnorm en ergab im M ittel folgende "Werte:

(23)

B indem ittel. — Zem ente und K alke. 5

3 Tage 7 Tage 28 Tage 28 Tage

W asserlagerung komb. L agerung

Z ugfestigkeit in k g/m 2 29,0 33,4 34,0 51,7

D ruckfestigkeit „ „ 569 580 627 741.

7. M is c h z e m e n te sindE rzeugnisse, die durchV erm ahlen vonP ortlandzem entklinkern oder m aschinelles Mischen fertig er Zem ente m it gew issen Zuschlägen zwecks E rreichung bestim m ter Eigenschaften, z. B. F arb e u. a., gewonnen w erden. Man n ennt sie Sand­

zemente, wenn sie als Zuschlag gem ahlenen Q uarzsand enthalten. Mit T ra ß zusammen verm ahlen, heißen sie Traßzem ente. Zu diesen M ischzementen können auch diejenigen Zem ente gerechnet w erden, die durch Verm ahlen von P o rtlandzem entklinkern m it solchen Zusätzen herg estellt werden, die geeignet sind oder sein sollen, das E rzeugnis w asser­

abw eisend zu machen. H ierzu gehören der A ntiaquazem ent und der Siccofixzement.

E ine durch seine helle, fa st weiße F a rb e sich auszeichnende A b art des P o rtlan d ­ zem ents ist der weiße Zem ent, der durch B rennen einer Portlandzem ent-Rohm ischung, in der das Eisenoxyd bis au f einen geringen R est durch Tonerde ersetzt ist, bis zur Sinterung gewonnen w ird. Solche weißen Zem ente w erden in A m erika hergestellt.

D er in Deutschland erzeugte w eiße Sternzem ent h at keine reine w eiße F arb e.

D er w eiße Zem ent ist nicht zu verw echseln m it dem u n ter der Bezeichnung M arm orzem ent in den H andel kom menden E rzeugnis, das aus gebranntem Gips besteht.

8. U n ter P u z z o l a n z e m e n t e n sind hydraulische B indem ittel zu verstehen, die durch Feinm ahlen eines Gemisches von gelöschtem K a lk und Hochofenschlacke gewonnen werden. A ls Puzzolanzem ente können auch alle diejenigen E rzeugnisse genannt werden, die außer gelöschtem K a lk aus Stoffen bestehen, die aufgeschlossene K ieselsäure en t­

halten, wie Puzzolane, T raß , Santorinerde, V ulkansand usw.

* 9. W enn auch B a u k a l k e im allgem einen n u r in geringem Um fange zur H e r­

stellung von Beton verw endet w erden — die sogenannten L uftkalke können üb erhau pt nur in V erbindung m it hydraulischen Zuschlägen fü r diesen Zw eck A nw endung finden — , mögen doch der V ollständigkeit halb er an dieser S telle die B egriffserklärungen für K alke nach den L eitsätzen für einheitliche L ieferung und P rü fu ng von B aukalk gegeben werden.

K alke sind M örtelbildner, die entstehen, wenn kohlensaurer K alk in seinen v er­

schiedenen A barten unterhalb der Sintergrenze gebrannt w ird. J e nach dem Grade des Z erfalls, den sie beim Benetzen m it W asser erfahren, gliedert m an die K alke unter B erücksichtigung ih rer Zusam m ensetzung und ih rer F ähigkeit, u n ter W asser zu erhärten, in:

a) W eißkalke, ß) G raukalke, y) W asserkalke, d) Zem entkalke,

s) R om ankalke (Rom anzem ente).

B e g r iffs e r k lä ru n g e n d e r Kalke.

a ) W e iß k a l k e sind durch B rennen unterhalb der Sintergrenze gewonnene E r ­ zeugnisse, die kräftig löschen und nach dem Löschen (zu T eig) weiße F a rb e zeigen.

W eißkalke bestehen in der H auptsache aus Kalzium oxyd und können insgesam t bis zu 10 % Magnesiumoxyd und S ilik atb ild n er1), bezogen au f das gebrannte Erzeugnis, enthalten.

■) U n t e r S i l i k a t b i l d n e r s in d K ie s e ls ä u r e , T o n e rd e u n d E i s e n o x y d v e r s ta n d e n .

(24)

6 B indem ittel. — B e g rilM e stste llu n g un d chem ische Z usam m ensetzung.

ß) G ra u k a l k e sind durch B rennen u nterhalb der Sintergrenze gewonnene E r ­ zeugnisse, die gegenüber frischen W eißkalken im allgem einen etw as träg eres Lösch­

verhalten und nach dom Löschen grauw eiße oder auch dunklere F a rb e zeigen.

G raukalke bestehen in der H auptsache aus Kalzium oxyd und M agnesium oxyd; sie können bis zu 10 % S ilikatbildner, bezogen au f das gebrannte Erzeugnis, enthalten.

y) W a s s e r k a l k e (einschl. schwach gebrann ter M agnesiakalke) sind durch B rennen unterhalb der Sintergrenze gewonnene E rzeugnisse, die träge löschen und bei sach­

gem äßer B ehandlung w asserbeständig sind.

* W asserkalke bestehen im w esentlichen aus K alk und M agnesia und enthalten m indestens 1 0 % lösliche S ilikatbildner, bezogen auf das gebrannte Erzeugnis.

d) Z e m e n t k a l k e sind durch B rennen unterhalb der Sintergrenze gewonnene E r ­ zeugnisse, die bei Zusatz von W asser n u r teilw eise zerfallen. Sie w erden gem ahlen (ungelöscht und gelöscht) geliefert, sollen u n te r W asser erh ärten und höhere F estig ­ keiten als W asserkalke aufweisen. A ußerdem können als Zem entkalke auch Erzeugnisse anderer E n tstehung bezeichnet w erden, sofern sie denselben Festigkeitsbedingungen entsprechen und ebenfalls unter W asser erhärten.

e) R o m a n k a lk e (Rom anzem ente) sind durch B rennen silikatreicher K alkgesteine unterhalb der Sintergrenze gewonnene Erzeugnisse, die bei Z usatz von W asser nicht zerfallen und daher gem ahlen geliefert w erden.

T afel 1 gibt eine Ü bersicht über die chemische Zusam m ensetzung (GrenzAverte) der verschiedenen Zem entarten.

T afel 1. Chemische Zusam m ensetzung d e r verschiedenen Z em eutartcn.

G e h a l t i n o/0 a n

A r t d e s Z e m e n t e s 'K iesel­

säure S i 0 2

T onerde Alj 0 3

+ E isen ­

oxyd P e 2 0 3

K alk CaO

M agnesia MgO

Sulfid­

schw efel

9

Schwefel säure

S 0 3

P o rtla n d z c m e n t* )... IG—24 6— 13 59-G7 0,5 • 5 0 ,0 -0 ,3 0 ,5 -2 ,5 H ochw ertiger P ortlandzem ent*) . . . IS —24 7—14 62—G7 0 ,9 - 4 0,0 - 0,1 1,0- 2,5 E i s e n p o r t la n d z e m e n t* ) ... 2 0 -2 7 •1-15 55—61 0.5—5 0,2—1,8 0 ,5 -2 ,5 H o c h o f e n z e m e n t* ) ... 25—30 1 0 -2 0 4 5 -5 3 0 .5 - 5 1,0- 2,3 0,7—2,5 E r z z e m e n t ... 16—25 7—9

T onerde 2,8 E isen­

oxyd 5,S

6 1 -6 3 0,5 -1 0,8 - 1,5

T o n e r d e z e m e n t* * ) ... 5 —10 40-G 0 3 5 -4 5 0,5—1 T ita n 2 - 3

0 ,1 -0 ,3

-Romankalk***) (Rom anzem ent) . . . 2 2 - 3 0 9 - 1 5 4 0 -5 0 2—4 1 - 2

*) E r m i t t e l t a n im H a n d e l a u f g e k a u f t e n Z e m e n te n .

**) l n d e n a n g e g e b e n e n W e r t e n i s t d e r in d e n T o n e r d e z e m e n te n in z ie m lic h e r h e b lic h e r M e n g e (b is z u 10% ) e n t h a l t e n e u n a u f g e s c h lo s s e n e R ü c k s t a n d n i c h t b e r ü c k s ic h tig t.

***) F ü r R o m a n k a lk e l a s s e n s ic h k e in e z u v e r lä s s ig e n M itte lw e r te a n g e b e n , d a E r z e u g n i s s e d ie s e r A r t in i h r e r Z u s a m m e n s e tz u n g s e h r s c h w a n k e n . S ie e n t h a l t e n a u c h m e is t e in e n i c h t u n b e t r ä c h t l i c h e M e n g e u n a u f g e s c b lo s s e n e n R ü c k s t a n d (1 b is 7% ).

Von den vorgenannten Bindestoffen findet der P ortlandzem ent die w eitaus häufigste V erw endung im Beton- bezw. E isenbetonbau. E s soll in den folgenden A bschnitten

(25)

H erstellung des P o rtlandzem entes. t

daher ausführlich n u r auf den P ortlandzem ent und seine Eigenschaften eingegangen w erden, um so m ehr als die V erarbeitung der übrigen für den Betonbau in B etracht kom m enden Zem ente von der des P ortlandzem ents nicht w esentlich abweicht.

Die Rohstoffe der P ortlandzem enterzeugung sind: kohlensaurer K alk und Ton (kieselsaure Tonerde). S ta tt des Tones können auch andere kieselsäurehaltige Stoffe, z. B. g ranulierte Hochofenschlacke, verw endet werden. D as V erhältnis von Ton zu K alk darf zur G ewinnug norm aler Portlandzem ente nu r innnerhalb geringer Grenzen schw anken; durchschnittlich b eträg t es 2 5 :7 5 (G ew ichtsteile); der K alk gehalt d arf 68%

in dem fertigen Zem ent nicht überschreiten, dies entspricht einem K alkg ehalt von etwa 79% in der Rohmischung. H öherer K alkgehalt fü h rt zum T reib en des Zem entes.

Die H auptabschnitte der Z e m e n t e r z e u g u n g sind, wie auch schon aus der B e­

griffserklärung hervorgeht:

a) H erstellu n g einer i n n i g e n Mischung der Rohstoffe ( A u f b e r e i t u n g ) , b) B r e n n e n der M ischung bei sehr hoher H itze bis zur Sinterung,

c) M a h le n des erbrannten Erzeugnisses (K linker) zu feinstem Pulver.

Die A u f b e r e i t u n g der Rohstoffe, d. h. ihre Z erkleinerung und M ischung, rich tet sich nach der Beschaffenheit der Stoffe, nam entlich des K alkes. Im G ebrauch sind folgende V erfahren:

1. das Naß- und Schläm m verfahreu (K reide, W iesenkalk und K alkm ergel), 2. das T rockenverfahren (harte K alksteine),

3. das gem ischte (halb trockne, halb nasse) Verfahren.

F ü r die G üte des E nderzeugnisses ist sorgfältige A ufbereitung der Rohstoffe von g rö ß ter W ichtigkeit. Die Rohstoffe m üssen zu diesem Zwecke zu m öglichst feinem P u lv e r zerkleinert und innig m iteinander gem ischt werden.

Solche innigen M ischungen geeigneter Rohstoffe, auch im richtigen V erhältnis, linden sich stellenw eise in der N atur vor, z. B. in W ürttem berg (aus Schichten des Jurakalkes), bei Perlm oos in T irol, G artenau bei Salzburg, Noworossisk am Schwarzen Meer. In den m eisten F ä lle n m üssen sie ab er künstlich erzeugt werden. So sind alle deutschen Portlandzem ente beispielsw eise aus künstlichen M ischungen gewonnen.

Das B r e n n e n der Rohm asse erfolgt entw eder in Öfen m it unterbrochenem B etrieb (Schachtöfen) oder in ständigem B etrieb (Ringöfen, Etagenöfen, Schneideröfen, Drehrohröfen, D rehschachtöfen usw.). Die D rehrohröfen gestatten die unm ittelbare V er­

wendung der Rohm asse ohne die sonst nötige vorherige F orm gebung und Trocknung.

Beim B rennprozeß w ird die Rohm asse bis zur vollständigen S interung gebrannt, die zwischen 1400 bis 1500° (Segerkegel 14 bis 16) erreicht wird. Die B rennw ärm e richtet sich im w esentlichen nach dem K alkgehalt. J e größer dieser ist, desto höher m uß auch die B rennw ärm e gesteigert werden.

Das erhaltene B renngut (K linker) w ird entw eder sofort oder h ier und da auch erst- nach einiger Z eit des L agerns dem M a h le n unterw orfen, wobei zunächst roh und dann fein gem ahlen wird. E s ist erforderlich, vor dem M ahlen ungar gebrannte T eile (H albbrand) aus der K linkerm asse nach M öglichkeit auszusondern. Zum Z er­

kleinern dienen Steinbrecher, W alzw erke, M ahlgänge, K ugelm ühlen, Griffinm ühlen und Rohrm ühlen.

Der fertige Zem ent w ird entw eder sofort verpack t (in F ässern oder Säcken) oder e rst einige Zeit lang in Silos gelagert.

Die Zusam m ensetzung der Portlandzem ente rich te t sich nach der Beschaffenheit der jew eils verw endeten Rohstoffe; sie muß daher in den F ab rik en durch laufende B etriebsanalysen kontrolliert Averden.

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