Baustoffkunde (Fach) / BSK I/II (Lektion)

Baustoffkunde Fragen und Antworten.

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• In welchem Verfahren werden nichtrostende Baustähle (Edelstähle) heute meist hergestellt? -­‐ Hochofenprozess Erzeugung von Roheisen durch Reduktion aus Eisenerz-­‐ Hochofen abwechselnd mit Schichten von Koks und Zuschlagstoffenbeschichten-­‐ Unten wird heiße Luft eingeblasen -> Koks verbrennt-­‐ Durch entstehendes Kohlenstoffmonoxid -> Reduzierung Eisenoxide -> untenflüssiges Roheisen + SchlackeLegierung, Baustähle mit Chrom oder Nickel beschichtet
• Mit welchem Verfahren werden Stahlbauprofile hergestellt? Kaltwalzverfahren Kaltpressen, Kaltziehen,
• Welche Stahlbauprofile sind für die Biegebeanspruchung optimiert? - IPE - HE-A - IPE ✔- HE-A
• Welche Stahlbauprofile sind hinsichtlich Korrosion und Korrosionsschutz günstiger zu bewerten? - geschlossene Profile (Rohre etc.) - offene Profile (IPE etc.) - geschlossene Profile (Rohre etc.) ✔- offene Profile (IPE etc.)
• Was sind die beiden gängigsten Methoden, um Stahlbauprofile auf der Baustelle oder im Werk zu fügen? -­‐ Durchdringungsfreie Befestigung mittels Falztechnik auf hölzernenUnterkonstruktion-­‐ Direkte Befestigung von Zinkblechen (bei kleinteiligen Bauteilen) mittelsbituminösen Kaltklebern
• Stellen sie die nachfolgenden Metalle hinsichtlich ihrer Abtragungsrate durch Korrosion in die richtige Reihenfolge. Beginnen sie mit dem Metall, welches am empfindlichsten hinsichtlich Korrosion ist. Blei - wetterfester Baustahl – Baustahl – Kupfer – Zink - Baustahl                                       unbeständig- Wetterfester Baustahl- Zink- Kupfer- Blei                                               beständig
• Welches sind die 2 wichtigsten Voraussetzungen für die Korrosion von Stahl? - Potentialunterschiede- Sauerstoff- Schwach saurer bis leicht alkalischer Elektrolyt- Feuchtigkeit
• Welche der beiden Varianten ist bei mechanischer Beschädigungen des metallischen Überzuges dauerhafter? - Zinn auf Stahl - Zink auf Stahl - Zinn auf Stahl- Zink auf Stahl ✔
• Wie sind moderne, mehrschichtige Korrosionsschutzsysteme (auch Duplex-Systeme) aufgebaut (die wichtigsten zwei Komponenten sind gefragt) ? - Duplex-Systeme -> passiver Korrosionsschutz- organische Beschichtung (außen)- Zinkauflage- Stahlkern- Zinkauflage (innen)
• Solnhofer Platten und Travertin sind in Süddeutschland traditionell eingesetzte Natursteinsorten. Beides sind Kalksteine. Bei welcher Steinsorte sind auch größere Formate (beispielsweise als Fassadenplatten) lieferbar? Travertin
• In Deutschland werden polierfähige Kalksteine häufig mit der Markenbezeichnung „Deutscher Marmor“ gehandelt. Worin liegt der Unterschied zwischen (echtem) Marmor und Kalkstein? • Kalksteine, die man schleifen und polieren kann• Kalksteine ganz anders gebildet als echter Marmor• echter Marmor hat andere Gefügeeigenschaften und andere Beständigkeit• echten Marmor, entsteht durch Metamorphose -> dichte und regelmäßigeKalksteinstruktur umgewandelt, bis gleichmäßige mittel- feinkörnige Strukturentsteht -> chemische Zusammensetzung bleibt gleich
• Nennen sie zwei positive und zwei negative Aspekte der Lehmbauweise. - positiv:• reguliert Feuchtegehalt der Luft, gute Wärmespeicherfähigkeit• Selbstbau in ärmeren Ländern, fast überall verfügbar• Bindet Schadstoffe, gutes Sorptionsvermögen (gut für Innenraumklima)• wiederverwendbar , geringer Primärengergiegehalt, nicht brennbar - negativ:• nicht wasserfest, frostempfindlich• Schwinden beim Trocknen (Risse)• Geringe Festigkeit• Kein genormter Baustoff
• Was versteht man unter dem Begriff der Sinterung und welche Baustoffeigenschaften sind damit verbunden? - „Erhitzung einzelner Phasen“- 1000-1500°C, aber unterhalb von Schmelztemperatur! feinkörnige, keramische oder metallische Stoffe Bauteil from bleibt erhalten, aber SCHWINDUNG wegen Partikelverdichtung
• Wie werden porosierte Hochlochziegel (Leichthochlochziegel) hergestellt? Welche Stoffe werden für die Porosierung verwendet? - werden durch Zugabe von Porosierungsstoffen hergestellt- Porosierte Mauerziegel besitzen gegenüber Mauerziegeln verbesserteWärmedämmeigenschaften
• Sichtmauerwerk wird meist als mehrschalige Konstruktion ausgeführt. Was für eine Dicke hat üblicherweise die Vormauerschale? 11,5 cm
• Welche Kantenlängen (L x B x H) in cm hat ein Ziegelstein (Mz) im traditionellen Normalformat (NF)? 240x 115x 71
• Was für ein Mauerwerksmaterial wird häufig für innen liegende Wohnungstrennwände verwendet (Schalldämmung)? KS-Vollstein
• Vergleichen Sie den Herstellungsprozess von KS-Steinen mit dem von Porenbetonsteinen. Welche Steinart weist eine höhere Druckfestigkeit auf? Porenbeton:• Rohstoffe: Sand + Branntkalk/ Zement + Aluminiumpast+ Wasser• Herstellung: Rohstoffe dosieren & mischen -> gießen-> Poren bilden->schneiden-> Dampfhärten (in Autoklaven) -­‐ Kalksandstein• Rohstoffe: Branntkalk + Sand+ geringe Wassermenge• Herstellung : Rohstoff- Silos -> mischen-> Reaktoren-> Kalkhydrat ->Formgeben in Pressen -> Autoklaven-­‐ Höhere Druckfestigkeit: Kalksandstein
• Wodurch unterscheiden sich Plansteine/Planelemente von gewöhnlichen Blocksteinen? Mit welcher Mörtelart werden Plansteine versetzt? • Planstein = künstl. Mauerstein bei dem die beiden Auflagefläche plan geschliffensind• Mittels Dünnbettmörtel versetzt
• Welche Aussage (nur eine Lösung) zum Schwindverhalten von Mauerwerk aus Hochlochziegeln und zu Bauteilen in Ortbetonbauweise ist richtig? Stahlbeton schwindet
• Was sind Klinkersteine? Was für Eigenschaften weisen sie auf? -­‐ Ziegel, die unter so hohen Temperaturen gebrannt sind, dass durch denbeginnenden Sinterprozess die Poren des Brenngutes geschlossen werden-­‐ nehmen kaum Wasser auf und sind sehr widerstandsfähig-­‐ bestehen aus Schamotten, Feldspäten und weiß- oder rotbrennenden Tonen.
• Nennen sie die wesentlichen Unterschiede zwischen Luftkalk und Portlandzement in Bezug auf die Herstellung und in Bezug auf die Eigenschaften. Luftkalk: Unterhalb Sintergrenze gebranntkommt natürlich vorErhärtung an der LuftGeringe DruckfestigkeitAmwendung nur innenGute Verarbeitbarkeit Portlandzement:Oberhalb Sintergrenze gebranntKalk ist ein Bestandteil von Zementfeiner gemahlenErhärtung an Luft und WasserHohe Druckfestigkeit
• Eine häufige verwendete Zementfestigkeitsklasse ist CEM II 32,5 R. Was genau verbirgt sich hinter den Bezeichnungen? -­‐ CEM II -> Portlandhüttenzement-­‐ 32,5 -> Festigkeitsklasse-­‐ R -> hohe Anfangsfestigkeit
• 4.3. Erhärtet Kalk unter Wasser? Begründen die ihre Antwort. Hydraulischer kalk ja!Luftkalk nicht
• Beton ist in unterschiedlichen Qualitäten und mit unterschiedlichen Eigenschaften lieferbar. Nachfolgend sind 3 Klassifizierungen beispielhaft genannt. Erläutern sie, was mit den Abkürzungen angegeben wird. -­‐ F 3 -­‐ C 20/25 -­‐ XC 4 Karbonatisierung -> XC 4 Außenbereich (Wechsel nass/trocken) -­‐ F 3 -> Konsistenzklasse Beton -> F1=steif, F6=sehr fließfähig-­‐ C 20/25 -> Normalbeton mit Mindestdruckfestigkeit von 20 N/mm2-­‐ XC 4 -> Expositionsklassen -> XC Bewehrungskorrosion durchKarbonatisierung -> XC 4 Außenbereich (Wechsel nass/trocken)
• Wie viel wiegt 1m3 Stahlbeton in kg? 2.500 kg / m3
• Wann kommt es zur Korrosion der Bewehrungseisen im Beton? Beschreiben die den Vorgang (ohne chem. Formeln). Wie bezeichnet man diesen Vorgang? -­‐ Kann Feuchte und CO2 zB durch Risse in Betonoberfläche eindringen, dann -> UmwandlungCalciumhydroxid zu Calciumcarbonat -> Reduzierung PH-Wert ->KARBONATISIERUNG-­‐ Reduzierter PH-Wert -> Verlust Passivierung der eisernen Bewehrung ->Bewehrung korrodiert -> Volumenzunahme bei Korrosionsprozess ->Absprengung Betonoberfläche
• Sie haben als Architekt die Bauleitung für eine Beton-Baustelle. Der Polier fragt sie, ob er beim Betonier Vorgang der Stützen zur besseren Verarbeitbarkeit Wasser hinzugeben kann. Wie entscheiden sie sich und wie argumentieren sie? -­‐ nein -> w/z- Wert-­‐ ein zu hoher oder niedriger Wert verschlechtert die Eigenschaften eines Betons-> va. Druckfestigkeit nimmt ab wenn der Wert außerhalb der Berechnung liegt
• Was ist zur Erzielung einer guten Betonoberflächenqualität („Sichtbeton“) nach dem Betonieren besonders zu beachten? Nennen sie konkrete Maßnahmen. -­‐ Belassen des Betons in der Schalung-­‐ Abdecken oder Abhängen mit Folien-­‐ Abdecken mit feuchten Matten (Jute)-­‐ Besprühen mit Wasser (nicht zu kalt)-­‐ Chemische Nachbehandlungsmittel
• Ein Betonbauteil hat einen sehr hohen Bewehrungsgrad und eine komplexe Geometrie, sodass eine Verdichtung auf der Baustelle mit dem Innenrüttler nicht möglich ist. Was für eine Alternative gibt es seit einigen Jahren? Aussen- (Schalungs)ruettlerSelbstverdichtender Beton aber die Schalung muss passen (verdichtet sich durch Schwerkraft)
• Was versteht man unter einem Leichtmörtel? Wozu wird er eingesetzt? -­‐ Leichtmörtel sind Werktrocken- oder Werkfrischmörtel mit einerTrockenrohdichte < 1500 kg/m3-­‐ Setzt man zur Verbesserung der Wärmedämmeigenschaften ein-­‐ Anwendungsbereich: Außenwände (massive, einschalige Wände, Mauerwerk aushochwärmedämmenden Mauersteinen) , nicht möglich bei Gewölben undSichtmauerwerk
• Welches mineralische Bindemittel (außer Kalk) wird häufig für Innenputze verwendet? Welche Eigenschaften sind mit diesem Bindemittel verbunden? -­‐ Gips oder Gipsputz-­‐ Nicht bei dauerhaftem Feuchteeintrag-­‐ Diffusionsoffen-­‐ Kein Korrosionsschutz-­‐ Gute Haftung-­‐ Hohe Oberflächenhärte-­‐ Kein Schwinden
• Bei einem Gebäude, dessen Außenwände aus kleinformatigen Vollziegelsteinen bestehen, wird der Außenputz aufgetragen. Soll der Unterputz höhere Festigkeitswerte aufweisen als der Oberputz oder umgekehrt? Begründen sie ihre Entscheidung. -­‐ Weicher Oberputz auf hartem Unterputz Hintergrund ist, dass der Wandaufbau vom Mauerwerk (früher fast ausschließlich gebrannter Ziegel) zur Oberfläche das unterschiedliche Dehnverhalten egalisieren muss, damit der gesamte Putzaufbau in der Lage ist, sowohl die thermisch oder statischen Spannungen des Mauerwerks flexibel aufzunehmen. Außerdem soll die Oberfläche eine notwendige Flexibilität und Härte als Schutz besitzen.
• Wie sind die Festigkeiten der Putzlagen einzustellen, wenn es sich um ein Mauerwerk aus modernen, großformatigen Mauerziegeln handelt? Was für Putze sind hier einzusetzen? -­‐ Außen: Kalkzementputz-­‐ Innen: Gipsputz
• Eine verputzte Mauerwerkswand weist Feuchteschäden auf. Nennen sie 2 Methoden, mit denen die Materialfuge zuverlässig quantitativ bestimmt werden kann. 1: Darr Methode,2. Calcium carbit methode
• Was versteht man unter einem Sanierputz. Beschreiben sie die Wirkungsweise in wenigen Stichwörtern. stark hydrophobierte, mit speziellen Luftporenbildnern versehene, Kalk-Zement-Putze - Hohe Porosität , diffusionsoffen, geringe Kapillarleitfähigkeit (wasserabweisend) - lagert Salzkristalle ein, nimmt Wasser aus feuchtem Mauerwerk auf, verdunstetes und blockiert Eindringen von Feuchtigkeit in das Mauerwerk
• Gipskarton-Bauplatten werden in einer speziellen Ausführung als sogenannte Gipskarton-Feuerschutzplatte GFK auch für den Brandschutz eingesetzt. Was für Plattenstärken sind für eine REI 30 (alt: F30) – Wand erforderlich? Wählen sie eine der folgenden Möglichkeiten aus. - 2 x 8 mm - 2 x 12,5 mm - 1 x 40 mm - 2 x 22,5 mm - 2 x 8 mm- 2 x 12,5 mm ✔- 1 x 40 mm- 2 x 22,5 mm
• Welche Estrichart wird nach wie vor am häufigsten eingebaut? Nennen sie Vor- und Nachteile. - Zementestrich- Vorteile: sowohl innen als auch außen, hohe Festigkeit, hoherVerschleißwiderstand, gute Griffigkeit, Temperaturunempfindlich,Feuchtigkeitsunempfindlich- Nachteile: lange zum trocknen und aushärten, verliert währendTrocknungsphase viel Feuchtigkeit -> zieht sich zusammen -> Rissen könnenentstehen
• Daneben wird in den letzten Jahren eine weitere Estrichart zunehmend eingesetzt. Der wichtigste Vorteil dieser zweiten Estrichart besteht in der guten Pump- und Fließfähigkeit. Was für eine 2. Estrichart ist gemeint? Nennen sie weitere Eigenschaften dieser Estrichart. Anhydrit- Fliessenestrich
• Nennen sie die 3 wichtigsten Rohstoffe für die Herstellung von Bauglas. - 70% Sand / Silizium/ Quarz / Quarzsand- 15% Soda- 10% Kalk / Kalkstein / Dolomit- (5% Zuschläge)
• Wodurch wird die leichte Grünfärbung von Glas hervorgerufen, die besonders an den Kanten dicker Glasscheiben zu sehen ist? Kann auch das Glas geliefert werden, das diese Grünfärbung nicht aufweist? Durch EISENOXID (Andere Verfärbung violett durch Titanoxid) Weißglas mit niedrigem Eisenoxidanteil Glasschmelze muss eine hohe Reinheit aufweisen 
• Was sind Profilbaugläser (kleine Skizze)? Wo können sie sinnvoll eingesetzt werden? - U-förmige Gläser, die ineinander gesteckt werden- Hohlraum/ Luft dazwischen- Für Fassaden geeignet    _________I  I              I  I
• Mit welchem Verfahren werden die meisten Flachgläser heute hergestellt? Beschreiben sie stichwortartig dieses Verfahren und nennen sie dabei auch die Vorteile gegenüber älteren Herstellungsverfahren. - Floatglasscheiben -> ultradünn und sehr glatte Oberfläche wegen Zinn- Glas wird bei 1600°C flüssig gemacht- In ein Bad aus flüssigem Zinn gelegt- Durchlauf eines Kühlofens (Herunterkühlung des noch 600°C warmen Glases)- Nach Kühlung: schneiden
• Bis zu welchem Format können Flachgläser hergestellt werden? 320cm auf 600 cm
• Ordnen die den Bruchbildern die Art der thermischen Vorspannung zu. Geben sie die Buchstabenabkürzungen und die vollständige Bezeichnung an. Welche Glasart kostet weniger? ESG EINSCHEIBENSICHERHEITSGLASTVG TEILVORGESPANNTES GLAD ESG dauert es sehr viel länger bis es bricht, dann kolabiert die Scheibe sofort in kleine Glaskrümel. VSG ist in etwa so stabil wie eine gleich dicke Normalglasscheibe. Aber selbst nach einem Bruch behält die gesplitterte Scheibe durch die Folie ihre Form.TVG Bruchbild WELLIG RADIAL INSELN ESG KRÜMELVSG 
• Mit welchem Verfahren wird aus Floatglasscheiben ESGGlasscheiben hergestellt? Thermisches Vorpannen/ gezielt erhitzen/abkühlen
• Es wird zwischen Betongläsern und Glasbausteinen unterschieden. Worin liegt der Unterschied in statisch-konstruktiver Sicht? Welche Glasbausteine können auch für begehbare Deckenkonstruktionen eingesetzt werden? - Glasbausteine: Quadratische Bausteine, die übereinander gestapelt werden ->schlechte statische Eigenschaften (trägt nur eigenes Gewicht) , transluzent- Betongläser: in Beton gefasstes Glas, welches auch für Nutzlasten geeignet ist
• Vergleichen sie das Gewicht von Glas mit dem von Stahlbeton 1:1 - 2,5t/m3
• Was befindet sich im SZR einer Isolierglasscheibe herkömmlicher Art? Trockene Luft
• Wie sind Isolierglasscheiben aufgebaut, die einen erhöhten Schallschutz aufweisen? Beschreiben und skizzieren sie. 2 Schichten Floatglas (4-6mm) dazwischen SZR (12mm) der mit Luft gefüllt ist

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