252

BSK (Subject) / Altklausurfragen (Lesson)

This lesson was created by linasoll.

Learn lesson

This lesson is not released for learning.

back  |  next 2 / 6

• Nennen Sie zwei Möglichkeiten, einen normgerechten Zement mit erhöhtem Sulfatwiderstand herzustellen! Für CEM I-Zemente: Das Rohmehl so zusammensetzen, dass beim Brennen kein oder nur wenig C3A gebildet wird. (Der C3A-Gehalt des Klinkers muss ≤ 3,0 M.-% sein.) Zemente mit hohem Hüttensandgehalt herstellen (CEM III/B bzw. CEM III/C). 
• Welche betontechnologische Möglichkeit gibt es zusätzlich, einen Beton mit erhöhtem Sulfatwiderstand herzustellen? Einen Teil des Zementes durch Flugasche ersetzen w/z-Wert verringern 
• Kohlendioxid kann gasförmig und in Wasser gelöst Betonschäden verursachen. Erläutern Sie die beiden unterschiedlichen Schadensreaktionen! Gasförmiges CO2 In Wasser gelöstes CO2 Das gasförmige CO2 reagiert mit dem bei der Zementhydratation gebildeten Calciumhydroxid (Karbonatisierung). Die Alkalität des Betons geht verloren und hiermit verbunden die Passivierung der Bewehrung. Es kann zu einer Bewehrungskorrosion kommen. Indirekter Angriff auf Beton  In Wasser gelöstes CO2 bildet Kohlensäure. Die Kohlensäure kann einen lösenden Angriff auf Beton ausüben, da wasserunlösliche Calciumverbindungen in wasserlösliche Calciumsalze umgewandelt werden. Direkter Angriff auf Beton 
• Weshalb wird Gips zu Zementklinker hinzugefügt? Kennen Sie eine technische Anwendung, wann auf die Zugabe von Gips verzichtet wird? Gips dient als Erstarrungsregler Spritzzement für den Tunnelbau (sp) 
• Beschreiben Sie den Vorgang, wie der Gips die Hydratation des Zements beeinflusst! C3A reagiert mit dem Gips zu Ettringit, welches eine Hüllenbildung um die C3A-Körner be- wirkt. Somit wird die schnelle Erstarrung durch das C3A inhibiert. 
• Nennen Sie die drei Hydraulfaktoren zur Herstellung eines Portlandzementklinkers! SiO2 (Silikat) Al2O3 (Aluminat) Fe2O3 (Eisenoxid) 
• Ermitteln Sie den Wasseranspruch für eine Betonmischung mit unten angegebener Siebung! Die Mischung soll eine weiche Konsistenz mit Übergang zur fließfähigen Konsistenz aufweisen. Verwenden Sie hierzu das folgende Diagramm! k = ((100-5,1)+(100-16,5)+(100-23,2)+(100-27,6)+(100-35,2)+(100-67,8)+(100-99,0))/100 = 4,26 weiche Konsistenz mit Übergang zur fließfähigen Konsistenz → Konsistenzklasse F3/F4 aus Diagramm: Wasseranspruch ca. 188 kg / m3 
• Beschreiben Sie die Begriffe Füllkorn, Schlupfkorn und Sperrkorn! Füllkorn: Korngröße, die gerade in die Zwickel zwischen den nächst größeren Körnern passt, die nacheinander aufgeschichtet werden, Modell von Kugelpackungen Schlupfkorn: Korngröße, die in die Zwickel zwischen den nächst größeren Körnern eingerüttelt werden kann, wenn die grobe Schüttung zuerst eingebracht wurde Sperrkorn: Korngröße, die etwas größer ist als das Füllkorn und dadurch die dichteste Lagerung der gröberen Körner verhindert 
• Geben Sie den Kornrohdichtenbereich von leichter Gesteinskörnung an! ρRg ≤ 2000 kg/m3 
• Nennen Sie zwei Beispiele für künstlich hergestellte, leichte Gesteinskörnung! Blähton Blähschiefer Blähglas
• Advertisement
• Wie würden sich die Anforderungen ändern, wenn das Freibad nicht gegen Frost abgedeckt und das Wasser im Winter nicht abgepumpt würde? Es gilt hier die Expositionsklasse XF4 Der Beton muss hier mit Luftporenbildner hergestellt werden. In diesem Fall kann die Festigkeitsklasse des Betons um eine Klasse erniedrigt (C30/37) werden (s. Fußnote d). 
• Definieren Sie den Begriff „Frischbeton“! Nach DIN EN 206-1 ist Frischbeton „...ein Beton, der fertig gemischt ist, sich in einem ver- arbeitbaren Zustand befindet und durch das gewählte Verfahren verdichtet werden kann.“  
• b) Die Frischbetontemperatur beeinflusst das Erstarren und damit die Verarbeitbarkeit des Betons. Welche Frischbetontemperatur sollte der Beton beim Einbau mindestens haben und welche Temperatur darf er höchstens aufweisen? 5°C≤TFrBet ≤30°C 
• Geben Sie überschläglich an, welchen Einfluss ein erhöhter Luftgehalt im Beton auf die Druckfestigkeit hat! Faustformel: Jedes Prozent Luft führt zu einem Festigkeitsverlust von 3 bis 4 N/mm2 (Normalbeton, 28 d) oder von etwa 5 – 10 % der möglichen Endfestigkeit. 
• Aus welchen Bestandteilen setzt sich der Wassergehalt eines Betons zusammen? Zugabe- oder Anmachwasser + Oberflächenfeuchte der Gesteinskörnung + ggf. die anrechenbare Menge an Wasser aus den verwendeten Zusatzmitteln. 
• Der Mehlkorngehalt ist nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 begrenzt. Nennen Sie drei Betoneigenschaften, auf die ein höherer Mehlkorngehalt einen ungünstigen Einfluss haben kann! Mit zunehmendem Mehlkorngehalt... ...steigt der Wasseranspruch ...nimmt der Frostwiderstand ab ...wird der Verschleißwiderstand geringer 
• Nennen Sie zwei mögliche negative Wirkungen von Fließmitteln auf die Frischbetoneigenschaften! Entmischen aufgrund Überdosierung Verzögerung des Erstarrens und der Festigkeitsbildung  
• Wie müssen Zusatzmittel bei der Stoffraumrechnung berücksichtigt werden? Im Prinzip gar nicht. Falls die Gesamtmenge an flüssigen Zusatzmitteln jedoch über 3,0 L/m3 beträgt, muss das darin enthaltene Wasser bei der Berechnung des w/z-Wertes mit angesetzt werden. 
• Für die Herstellung einer Bodenplatte aus Beton haben Sie im Transportbetonwerk einen Beton mit einer weichen Konsistenz bestellt. Bei der Übergabe des Betons auf Ihrer Baustelle ergibt die Prüfung eine plastische Konsistenz. Der Fahrer des Mischfahrzeuges schlägt Ihnen vor, den Beton durch die Zugabe von Fließmitteln in den Fahrmischer auf die gewünschte Konsistenz anzupassen. Wie reagieren Sie? Antwort mit Begründung! Die Annahme wird verweigert und das Fahrzeug zurückgeschickt!   Hintergrund: Prinzipiell ist es bei Transportbeton erlaubt, Fließmittel nachträglich im Fahrmischer zuzugeben, um die vereinbarte Einbaukonsistenz einzustellen. Hierzu ist es jedoch zwingend erforderlich, dass diese nachträgliche FM-Dosierung bereits beim Betonentwurf vorgesehen und entsprechende Erstprüfungen durchgeführt werden. Weiterhin ist dafür Sorge zu tragen, dass FM im Fahrmischer für mindestens 5 min oder 1 min/m3 eingemischt werden und die Zugabemenge auf dem Lieferschein vermerkt wird. 
• Mit welchem der beiden Verfahren kommt man der zentrischen Zugfestigkeit näher? Begründen Sie Ihre Antwort! Mit der Spaltzugfestigkeit kann die zentrische Zugfestigkeit besser abgeschätzt werden. Begründung: Beim Spaltzugversuch bildet sich eine ausgeprägte Zugzone über nahezu den gesamten Querschnitt aus. Der Spannungsverlauf in der Zugzone ist daher über die Probenhöhe in weiten Bereichen gleichmäßig. 
• Sie haben einen Beton mit einem w/z-Wert von 0,60 hergestellt. Geben Sie die prozentualen Anteile des Zugabewassers an, die nach vollständiger Hydratation chemisch und physikalisch gebunden werden. Wo verbleibt im Beton der restliche Wasseranteil und wie groß ist dieser? Chemisch gebundenes Wasser: 40% Physikalisch gebundenes Wasser: 30% Kapillarporen: 30%
• Sichtbeton kann hinsichtlich seiner Oberfläche in verschiedene Arten eingeteilt werden. Nennen und beschreiben Sie zwei unterschiedliche Arten von Sichtbeton! Betonoberflächen ohne Bearbeitung, die die Struktur der Schalung zeigen Betonoberflächen, die mechanisch bearbeitet werden 
• Welche Maßnahmen und/oder Aspekte sind von der Ausschreibung bis zur Bauausführung eines Sichtbetons zu beachten? Nennen Sie vier! Kriterien: Schalhaut Betonzusammensetzung (Farbe) Ausschreibung: Textur Porigkeit Beton: Hoher Mehlkorngehalt w/z-Gehalt zwischen 0,50 und 0,55 Bauausführung: Musterwand abnehmen Sorgfältige Nachbehandlung Fachpersonal einweisen 
• Nennen Sie jeweils zwei Beispiele für einen direkten und einen indirekten Angriff auf Stahlbeton! direkter Angriff: Sulfatangriff Säuren indirekter Angriff: Carbonatisierung Chloride 
• Beschreiben Sie kurz den Sulfatangriff! Was sind die Auswirkungen eines Sulfatangriffs? C3A und Sulfat reagieren zu Ettringit im Festbeton. Der Platzbedarf des Ettringits im Fest- beton ist hoch, so dass es zu einem treibenden Angriff kommt. Es kommt zu Abplatzungen und zu Rissbildungen. 
• Beschreiben Sie den Angriff der kalklösenden Kohlensäure? Das gelöste CO2 reagiert zunächst mit dem Calciumhydroxid zu Calciumcarbonat. Bei weite- rem Angriff der kalklösenden Kohlensäure reagieren zunächst das Calciumcarbonat und später auch die CSH- und die C(A, F)H-Phasen zu leicht löslichem Calciumhydrogencarbonat. 
• Welche besondere Eigenschaft muss ein Zement haben, wenn die verwendete Gesteinskörnung größere Mengen an Flint und Opal enthält? einen niedrigen Alkaligehalt (NA als Kurzzeichen) 
• Welche besondere Eigenschaft muss ein Zement haben, wenn die Gesteinskörnung einen hohen An- teil an Opalsand besitzt und der herzustellende Beton für ein Außenbauteil verwendet wird. Einen niedrigen Gehalt an wirksamen Alkalien (NA-Zement) 
• Beschreiben Sie die baustoffschädliche Reaktion von Opal! Opal enthält amorphe (reaktionsfähige) Kieselsäure. Die amorphe Kieselsäure reagiert im alkalischen Milieu mit den Alkalien. Hierbei bildet sich ein wasserreiches Gel, das zu hohen Spannungen und somit zu einer Zerstörung des Gefüges führen kann. 
• Beschreiben Sie den Kalkkreislauf und geben Sie in jedem Schritt die wesentliche Reaktionsgleichung an! Kalkbrennen/Calcination Der in der Natur vorkommende Kalkstein (Calciumcarbonat) wird gebrannt. Hierbei wird Kohlendioxid abgespalten und es entsteht ungelöschter Kalk (Branntkalk, Calciumoxid). CaCO3 → CaO + CO2 Kalklöschen Der ungelöschte Kalk wird gemahlen und mit Wasser versetzt. Hierbei bildet sich gelöschter Kalk (Portlandit, Calciumhydroxid). CaO +H2O → Ca(OH)2 Carbonatisierung/Abbinden Wird das Calciumhydroxid mit Wasser vermischt, entsteht Kalkteig. Dieser erhärtet an der Luft durch Reaktion des Calciumhydroxids mit dem Kohlendioxid aus der Atmosphäre. Unter Abspaltung von Wasser bildet sich wieder Calciumcarbonat, womit sich der Kreislauf schließt. Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

• Advertisement
• Nennen Sie die vier weiteren Hauptzementarten neben Portlandzement (Abkürzung und Bezeichnung)! CEM II     Portlandkompositzement CEM III    Hochofenzement CEM IV   Puzzolanzement CEM V    Kompositzement 
• Nennen Sie die vier weiteren Hauptzementarten neben Portlandzement (Abkürzung und Bezeichnung)! CEM II     Portlandkompositzement CEM III    Hochofenzement CEM IV   Puzzolanzement CEM V    Kompositzement 
• Welche Klinkerphase setzt bei der Reaktion mit Wasser die meiste Wärme frei? C3A (Tricalciumaluminat) 
• Nennen Sie zwei Faktoren, die den Hydratationsgrad eines Zementsteins maßgebend beeinflussen. Mahlfeinheit des Zementes Temperatur
 Alter

• Wie beeinflussen die folgenden zwei Faktoren die Druckfestigkeit eines Zementsteins? Wasserzementwert: Luftporengehalt: Die Druckfestigkeit nimmt mit steigendem Wasserzementwert ab. Die Druckfestigkeit nimmt mit sinkendem Luftporengehalt zu. 
• Nennen Sie die drei Gesteinskörnungsgruppen! Mit Hilfe welcher Kenngröße werden diese unterteilt? Geben Sie die jeweilige Größenordnung dieser Kenngröße inklusive Einheit an! Geben Sie weiterhin für jede Gruppe ein Anwendungsbeispiel an! Gesteinskörunungsgruppe        Kornrohdichte in kg/m3          Anwendungsbeispiel leichte                                        <= 2000                                 Decke in Hochhaus normale                                      2000-3000                            Stütze schwere                                     >= 3000                                Röntgenraum
• Ein Basaltsplitt der Körnung 16/22 hat eine Reindichte von 3280 kg/m3 und eine Kornporigkeit von 0,9 Vol.-%. Wie groß ist seine Rohdichte? ρRg = 3280 • (1 - 0,009) = 3250 kg/m3 
• Nennen Sie 4 Eigenschaften von Gesteinskörnungen für Beton, an die Anforderungen gestellt werden. Kornzusammensetzung Kornform Widerstand gegen Frost, Frost und Taumittel Widerstand gegen Abnutzung 
• a) Welche Kenngrößen gehen in die Körnungsziffer einer Sieblinie ein und wie berechnet man sie? Körnungsziffer k= ∑Ri/G mit:
 Ri = Rückstand auf Sieb i in kg bzw. M.-% G = Gesamteinwaage in kg bzw. 100 % 
• Wofür wird die Körnungsziffer benötigt? Abschätzung des Wasseranspruchs der Betonmischung 
• Auf Grund finanzieller Schwierigkeiten kommt es während der Bauphase zu einem Baustopp. Die Bodenplatten bleiben als Rohbau stehen (ohne Dach). Nach zwei Jahren sollen die Bauarbeiten fortgesetzt werden. Welchen Expositionsklassen werden die Bodenplatten beim Baustopp ausgesetzt? Erwarten Sie Schäden an dem bereits eingebauten Betonboden? Antwort mit Begründung! Durch das fehlende Dach wird der Beton zusätzlichen Beanspruchungen von Frost und Karbonatisierung ausgesetzt, die bei der Konzeption nicht vorgesehen waren. Folgende Expositionsklassen gelten: XC4 und XF3. Beide Expositionsklassen sind durch die Betonrezeptur abgedeckt, so dass keine Probleme zu erwarten sind. 
• Welche Bestandteile des Betons bezeichnet man als Mehlkorn? Mit Mehlkorn bezeichnet man die Summe aller Feststoffe mit einen Kornanteil < 125 μm. 
• Erläutern Sie den Unterschied zwischen (Beton)Zusatzmitteln und (Beton)Zusatzstoffen hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Mischungsberechnung des Betons! (Beton)Zusatzmittel werden i. d. R. in so geringen Mengen zugesetzt, dass sie in der Stoffraumrechnung nicht berücksichtigt werden müssen. Betonzusatzstoffe aufgrund der höheren Zugabemenge als Stoffraumkomponente hingegen schon. 
• Nennen Sie jeweils zwei Betonzusatzmittel und zwei Betonzusatzstoffe und erläutern Sie kurz deren Wirkung im Frischbeton! Zusatzmittel: Fließmittel (Wassereinsparung, bessere Verarbeitbarkeit) Verzögerer (Verlängerung der Verarbeitbarkeitszeit)   Zusatzstoffe: Kalksteinmehl (Füller, erhöht das Wasserrückhaltevermögen) Flugasche (Kugellagereffekt, Wassereinsparung bei gleicher Konsistenz) 
• Die verwendete Gesteinskörnung aus Aufgabe 3 wird in einem offenen Sternsilo gelagert. Ihre ermittelte Wasseraufnahme beträgt 0,3 M.-%. Am Freitagmorgen betrug der Feuchtegehalt der Gesteinskörnung 0,8 M.-%. Nach einem verregneten Wochenende zeigt die erste hergestellte Mischung am Montagmorgen eine deutlich weichere Konsistenz als am vergangenen Freitag. Eine umgehende Bestimmung des Feuchtegehaltes der Gesteinskörnung ergibt 2,0 M.-%. Hinweis: Nutzen Sie Ihre Werte aus Aufgabe 3!
Haben Sie Aufgabe 3 nicht bearbeitet, dann schätzen Sie sinnvoll ab! a) Berechnen Sie die Menge des so durch die Gesteinskörnung zusätzlich eingebrachten Wassers! b) Wie verändert sich damit das effektive Wasserzement-Verhältnis? c) Wie reagieren Sie auf diese Situation? Begründen Sie Ihre getroffenen Maßnahmen? wirksamer Wassergehalt = Zugabewasser + Wassergehalt der Gesteinskörnung abzüglich Wasseraufnahme der Gesteinskörnung: neu: 2,0–0,3 =1,70 M.-% ; alt:0,8–0,3=0,5M.-% neu – alt = zusätzliches Wasser = 1,2 M.-% v. Gesteinskörnung  b) dieses Wasser (in l/m3) zu dem Wassergehalt aus Aufgabe 3 addieren und (w/z)eff. berechnen  c) Vergleich (w/z)eff alt mit (w/z)eff neu Anforderungen gem. Aufgabe 3 nicht mehr erfüllt. Es müssen Maßnahmen ergriffen werden, bspw: Korrektur der Menge des Zugabewassers, notwendige neue Stoffraumrechnung (da Masse der Gk nun geringer ist), Erhöhung Zementgehalt in den zul. Grenzen der Aussteuerung der Rezeptur (± 15kg/m3) 
• Ein Beton wird bis zu 80 % seiner Druckfestigkeit belastet und im direkten Anschluss wieder entlastet. Zeichnen Sie in ein Diagramm den zu erwartenden Spannungs-Dehnungsverlauf ein (inkl. Achsenbeschriftung) und skizzieren Sie den elastischen und den plastischen Anteil der Verformung. Erläutern sie anhand des Diagramms den Begriff „irreversible Verformung“ und erklären Sie, woraus diese resultiert! Irreversible Verformung/Plastizität ist die Eigenschaft eines Werkstoffs, nach erfolgter Belastung und anschließender Entlastung nicht in seinen Ursprungszustand zurückzukehren (ε ≠ 0). Einige Verformungsanteile sind bleibend bzw. irreversibel. Beim Beton entstehen diese irreversiblen Verformungen durch Mikrorissbildung während der Belastung 
• Bei der Herstellung und Verarbeitung von Leichtbeton sind einige Besonderheiten zu beachten. Geben Sie für jeden der vier aufgeführten Punkte eine Besonderheit an! Transport Verdichten Hydrationswärme Rohdichte Transport: Pumpen ist schwierig Verdichtem: Deutlich schlechtere Rütteelwirkung Hydrationswärme: Hohe Maximaltemp. wegen schlechter Wärmeleitung Rohdichte: zeitl. veränderlich, da zunächst hoher Wasseranteil i.d. Gesteinskörnung
• Nennen Sie jeweils einen Vorteil und einen Nachteil des Trockenspritzverfahrens gegenüber dem Nassspritzverfahren! Vorteile: Flexibilität auf der Baustelle Geringere Gerätekosten   Nachteile: Geringe Spritzleistung Rückprall wesentlich höher als beim Nassspritzverfahren höhere Schwankungen des w/z-Wertes 
• Welche Eigenschaften des Betons können durch die Zugabe von Fasern verbessert werden? Nennen Sie zwei Eigenschaften! Grünstandfestigkeit Zugfestigkeit Schlagfestigkeit Duktilität Verformungsverhalten Reißneigung 
• Nennen Sie zwei Bereiche, in denen Faserbeton eine wirtschaftliche Anwendung findet! Spritzbeton Bei Hangsicherungen Bei Industrieböden 

back  |  next 2 / 6