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Grundlagen (Fach) / Beton im Wasserbau (Lektion)

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• Nenne mind. 2 Unterwasserbeton-Betonierverfahren! 1. Contractor Verfahren = Unterwasserschüttung (Heben des Rohres) 2. Hop-Dobber-Verfahren = Schüttrohr mit Stahlkragen 3. Hydroventil-Verfahren = Fallschlauch zusammendrückbar 4. Pumpverfahren = mittels Auslegerpumpe 5. Colcrete-Verfahren (Unterwasserinjektion) = hochtouriger 2 Stufen Mischer
• Wie definiert sich selbstverdichtender Beton? Selbstverdichtender Beton fließt und entlüftet ohne Zufuhr von äußerer Verdichtungsenergie und füllt dabei eine beliebige Schalungsgeometrie vollständig aus.
• Was sind die Vorteile von selbstverdichtendem Beton? 1. Dauerhaftigkeit 2. geeignet für komplizierte Schalungsgeometrie 3. geeignet für schwer zugängliche Stellen 4. einfacher umweltschonender Einbau (wenig Lärm, schnell, wenig Energie)
• Wie wird ein hohes Fließvermögen bei SVB erzielt? - Hoher Anteil von Feinzuschlag und Feinststoffen - Verwendung kugelförmiger Pratikel - Zugabe von Fließmitteln - Möglichst dichte Packung --> weniger Wasser/Leim um System in Bewegung zu bringen!  
• Wie wird ein hoher Entmischungswiderstand bei SVB erzielt? - geringes Wasser/Mehlkornverhältnis - Zugabe von Stabilisierer
• SVB: Mischungsentwurf nach Okamura! Wasseranspruch: Wassergehalt bei dem gerade die Oberfläche der Partikel mit Wasser benetzt ist = 0,8 - 0,9 βP
• Nenne mind. 2 Versuche zum SVB! - Setzfließmaß für Leim- bzw. Mörtelprüfung r= (r1+r2)/2 - Trichterauslaufzeit nach Okamura t = 10 ± 1 s t < 20 s - Setzfließmaß mit Blockierring s= (r1+r2)/2 - Setzfließmaß mit groben Bestandteilen (Transport bis zum Rand)
• Nenne mind. 2 Prüfverfahren für die Brauchbarkeit von SVB! - Sedimentationsverhalten - L-Kasten Versuch - U-Box Versuch - Kajima Box
• Wie ist die Nullspannungstemperatur definiert? - Die Nullspannungstemperatur ist die Temperatur, bei der der verformungsbehinderte Beton spannungsfrei ist. - Funktion von Ort und Zeit
• Wie ist die Temperaturspannung definiert? Die Temperaturänderung infolge Hydratationswärme fällt in eine Zeitspanne, in der sich der Beton von einer viskosen Flüssigkeit in einen Feststoff verändert. 
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• Erläutern sie den Spannungszustand bei der Hydratation und der Nullspannungstemperatur! Die Hydratation des Zements setzt Wärme frei, welche eine Dehnung des Betons zur Folge hat. Wird diese Dehnung durch die Lagerbedingungen behindert, entstehen Zwangs-Druckspannungen. Da jedoch das E-Modul des jungen Betons nur sehr klein ist und der Beton leicht verformbar = geringe Steifigkeit und ein großes Relaxationsvermögen hat können dnur geringe Spannungen übertragen werden und der Beton ist spannungsfrei= 1. Nullspannungstemperatur. Nach erreichen der maximalen Hydratationswärme kühlt der Beton wieder ab, was eine Verkürzung zur Folge hat und aufgrund des fortgeschrittenen Betonalters hat der Beton ein größeres E-Modul und somit Zugspannungen. Die 2. Nullspannungstemperatur ist genau der Übergang von der Druck- zur Zugspannung, der Beton ist zu diesem Zeitpunkt an diesem Ort spannungsfrei.
• Nennen Sie fünf betontechnische Parameter die die Höhe der Hydratationswärmeentwicklung beeinflussen und geben Sie die Zusammenhänge an! 1. Zementgehalt nimmt zu --> HW wird größer 2. Zementfestigkeitsklasse desto feiner/ schneller erhärtend --> HW wird größer 3. Frischbetontemperatur größer --> HW wird größer 4. Zusatzstoffe (Flugasche) = langsameres Erhärten --> weniger HW 5. Bauteilabmessungen größer = langsameres Abfließen der HW --> HW wird größer 6. Schalungsdämmung je besser gedämmt --> geringer HW 
• S&I: Ablauf der Begehung? 1. Erfassung Ist-Zustand 2. Ursachen für Mängel und Schäden ermitteln 3. Instandsetzungsziele definieren (Sollzustand) 4. Instandsetzungskonzept erstellen (Gegenüberstellung Ist- und Sollzustand)
• Was ist das maßgebende Regelwerk für die Instandsetzung von Wasserbauwerken? ZTV-W LB 219:2004 "Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen - Wasserbau (ZTV-W) für Schutz und Instandsetzung der Betonbauteile von Wasserbauwerken (Leistungsbereich 219)
• Wie kann bei der Zustandsanalyse die Druckfestigkeit geprüft werden? Rückprall-Prüfung mit dem Rückprallhammer
• Wie kann bei der Zustandsanalyse die Oberflächenzugfestigkeit geprüft werden? Haftzugprüfung
• Wie kann bei der Zustandsanalyse die Verschleißfestigkeit geprüft werden? Bohrkernentnahmne
• Wenn der Zementstein abgebunden ist, dann ist er … … wasserfest und raumbeständig.
• Was sind die Ausgangsstoffe des Portlandzementklinkers? Kalziumoxid CaO Siliziumdioxid SiO2 Aluminiumoxid Al2O3 Eisenoxid Fe2O3  
• Wie lauten die Klinkerphasen des Portlandzementklinkers? Trikalziumsilikat C3S Dikalziumsilikat C2S Trikalziumaluminat C3A Kalziumaluminatferrit C4AF   --> durch schnelles Abkühlen werden die silikatischen Bestandteile C3S und C2S in die Grundmasse des Aluminat und des Ferrit eingebettet
• Welche Eigenschaften haben die silikatischen Klinkerbestandteile C3S und C2S? - beide machen etwa 70-80 Masse-% des Klinkers aus - C3S --> schnelle Festigkeitsentwicklung und hohe Anfangsfestigkeit - C2S --> langsame und stätige Erhärtung
• Welche Klinkerphase setzt bei der Hydratation die größte Wärmemenge frei? C3A - Trikalziumaluminat
• Welche Arten der Verformung sind hinsichtlich Zwangsbeanspruchungen bei der Konstruktion von Wasserundurchlässigem Beton zu betrachten? 1. thermisch - Abfließen der Hydratationswärme - Termperaturänderungen (Bauzustand und Nutzung) - Frost 2. hygrisch (Feuchte) - Schwinden - Quellen 3. ungleiche Setzungen oder Hebungen des Baugrundes 4. Begrenzung der Bauteilabmessungen

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