Frage von BubblegumGirlx8, 52

Wieso benutzt man Sand für Beton?

Wieso benutzt man Sand für Beton?

Antwort
von janfred1401, 31

Für einen richtigen Beton verwendet man nicht Sand, sondern als Zuschlagstoff Kies.

Der Kies setzt sich zusammen aus den Korngrößen unter 1mm: bis 2mm: bis 4mm: bis 8mm: bis 16mm: bis 32mm

Wenn das Bauteil filigraner ist oder viel Bewehrungsstäbe, kann man auf die 32mm Körnung verzichten.

Es ist für die Festigkeit des Betons sehr wichtig, dass die Anteile der verschiedenen Korngrößen im richtigen Verhältnis stehen. Nicht zuviel grobe Körnung, genauso wie nicht zuviel feine Körnung.

Im Betonwerk wird die Zusammensetzung der Korngrößen durch die sogenannte "Sieblinie" bestimmt.

Ein Beton nur aus Sand hätte also bei weitem nicht die gleiche Festigkeit, wie ein Beton mit den richtigen Korngrößen.

Wenn Zement nur mit Sand und Wasser gemischt wird, nennt man es entweder Mörtel oder Putz. Bei Korngrößen bis 4mm nennt man es Estrichbeton(manchmal auch bis 8mm). Aber auch hier nicht nur eine Größe, sondern im vorgeschriebenen Anteilen.

Kommentar von Jackie251 ,

Es wird zwar häufig von Kies gesprochen bei der Zuschlagmischung. Fachlich ist die Einteilung jedoch
Feinkies 2 - 6,3 mm, Mittelkies 6,3 - 20 mm und Grobkies 20 - 63 mm und auch das nur wenn es sich um natürliche Gesteine dieser Größe handelt (bei Bruchstein nennt man es Schotter).

Korngrößen unter 2 mm nennt man Sand. Auch dieser wird analog in Grob-, Mittel- und Fein- bzw. Bruchsand unterschieden.

32er Körnung ist inzwischen bis auf den Massenbetonbau selten geworden. Wegen der Betondeckung, Entmischungsgefahr, Oberflächenanforderung und häufig örtlich enger Bewehrung ist 16er Größtkörn deutlich häufiger zu finden. Selbst 8er Größtkörn wird bei mehr Bauwerken eingesetzt als 32er (so sind z.B Elementdecken mit 32er Größtkorn eher ungewöhnlich..).
In einer AB16er Sieblinie finden sich mal eben 30 Gewichtsprozent Sand.
Natürliche Sandvorkommen sind inzwischen sogar zum knappen Gut für Beton geworden. Bruchsande haben wegen der Gesteinsformen und chemischen Aktivität durchaus Nachteile und sind daher nicht zwangsläufig als 1:1 Ersatz geeignet.
Die Aussage für richtigen Beton würde man keinen Sand verwenden ist daher falsch. Man ist sogar auf gute Sande in großen Mengen angewiesen wenn man guten Beton machen will!



Kommentar von janfred1401 ,

Kies enthält in vorgeschriebenen Anteilen Sand. Beton wird mit Kies angemischt. Da Kies Sand enthält, und ich geschrieben habe, dass die Gesteinsanteile verschieden Durchmesser haben müssen, war meine Aussage eher richtig, denn ich habe nicht geschrieben, man verwendet keinen Sand. Sondern schrieb ich, man verwendet Kies und nicht Sand.

Kommentar von Jackie251 ,

Man verwendet aber Kies UND Sand. Denn beides sind verschiedene Produkte. Sowas sollte man als Betonbaumeister schon wissen.
Kies enthält keinen Sand.

Eine einfache Analogie währe der Straßenverkehr. Eine Kraftfahrzeuggruppe (Zuschlagsstoff) besteht aus winzigen Bestandteilen wie Mofas (Mehlkorn) kleinen PKW (Sand) und großen LKW (Kies).

Zu einer Gruppe aus 2 Mofas, 3 PKW und 1 LKW kann man sagen, dort stehen 6 Kraftfahrzeuge.
Man kann aber nicht sagen dort stehen 6 LKW wenn ja die LKW schon PKW mit abdecken.
Na hat es klick gemacht?

Kommentar von janfred1401 ,

2 Fragen. Weist du was ein Baustoffhändler ist? Geh mal dorthin und sag, du brauchst Kies für Beton.

Was machst du beruflich?

Wenn ich in meiner Gesellenprüfung geschrieben hätte, ich mische Beton mit Sand.Kies,Wasser und Beton hätte ich zumindest Punktabzug bekommen, aber eher wäre die Antwort als falsch bewertet wurden.

Wenn man nur Halbwissen hat, sollte man hier nicht antworten. Ich habe übrigens auch schon Berufsschüler unterrichtet. Nur mal so am Rande bemerkt.

Kommentar von Jackie251 ,

Allein dass du einen Baustoffhändler zum Fachmann in der Betonprojektierung erhebst zeigt deinen Horizont.

Du hast Berufsschüler unterrichtet? WOW! GENAU hier liegt doch das Problem das du nicht begreifst!
DU hast "nur" das Basiswissen, wie es einem Berufsschüler (im Bauwesen realistisch betrachtet 15-17 Jährige mit mäßigem Hauptschulabschluss). Die sind die Helden ihrer Klasse wenn sie den Pythagoras umstellen und korrekt einsetzen können.
Natürlich lehrt man diesen nur das nötige Wissen und nicht die Korngrößenaufteilungen nach DIN 18123.
Nur weil etwas auf der Baustelle "Kies" genannt wird, ist das nicht zwangsläufig korrekt. Problematisch in diesem Zusammenhang ist natürlich auch, dass die Ausbilder von Berufsschüler häufig Leute aus der Praxis sind und somit gerade was Fachbegriffe und Definitionen angeht nicht mehr wirklich fit.

Was meinen beruflichen Werdegang angeht, danke der Nachfrage aber im anonymen Internet erzählt eh jeder vom Weihnachtsmann.
Zudem machen auch 40 Jahre Berufserfahrung niemanden zum Experten. Man kann seinen Job auch 40 Jahre schlecht gemacht haben. Ebenso müssen gerade auch höhergestellte Jobs nicht zwangsläufig viel Fachkenntnisse haben. Je nach Bereich reicht es aus die Menschenkenntnisse zu haben, wem man welche Aufgabe deligieren sollte oder ein gute Einpeitscher zu sein.

Die Tatsache dass du - nach dem persönlichen Empfinden die Lehrer erstellte - Berufsschulprüfungen als unverückbar richtig ansiehst, auch wenn sie nicht den DIN oder DIN EN bzw. Fachdokumenten entsprechen finde ich sehr fragwürdig. Ein Fachmann würde sich nie gegen das Lernen verschließen.

Kommentar von janfred1401 ,

Soviel ich weiss waren unsere (zumindest in den berufsspezifischen Fächern) Berufsschullehrer alle Dipl. Ingeneure. Zusätzlich muss man wohl auch Lehramt studiert haben. Ich hab keine Berufsschüler in Deutschland unterrichtet sondern als Entwicklungshelfer in Afrika. Ich bin auch seit rund 20 Jahren kaum noch in Deutschland beschäftigt, obwohl man voreingenommene Besserwisser in jedem Land treffen kann.

Übrigens sehr arrogant deine Meinung, dass du denkst, alle Leute die Bauberufe lernen wären nur Hauptschüler und mit begrenzter Intelligenz gesegnet.

Antwort
von Jackie251, 30

Beton ist im Grunde verklebtes Gestein. Die Zuschlagsstoffe stellen das Gestein dar, der Zement mit Wasser den Kleber.

Der Kleber ist bei normalem Beton die Schwachstelle und zudem relativ teuer. Man möchte eher wenig Kleber einsetzen und viel Gestein.
Würde man nur Kies als Zuschlagstoff verwenden, würden zwischen den mindestens 2mm großen Steinen aber sehr große Hohlräume bleiben, die dann durch den Zement aufgefüllt werden müssten.
Daher nutzt eine gute Sieblinie auch Sand um möglichst viele Hohlräume aufzufüllen (je nach Sieblinie 14 - über 50% Masseprozent).

Weiterhin Flugasche und Silikatstaub deren Partikel nochmals kleiner sind als die des Zementes, dadurch kann die Wirksamkeit des Klebers verbessert werden, da es kleines Hohlräume im Kleber gibt. Nur mit solchen Betonen erreicht man dann Festigkeiten bei denen die Festigkeit der Zuschläge ausgenutzt wird.

Kommentar von janfred1401 ,

Kleber ist nicht ganz richtig. Wenn dann spricht man von Zementleim. Und dein Hinweis, dieser Kleber (also Zementleim) wäre die "Schwachstelle" des Betons ist auch grundverkehrt. Das richtige Verhältnis von Wasser und Zement ist sehr wichtig. Der sogenannte Wasser/Zement-Wert(w/z-Wert). Der sollte höchstens 0,55 betragen. Optimal ist ein Wert von 0,45 - 0,5.

Und der Hinweis: man möchte eher weniger Kleber (also Zementleim) und mehr Gestein verwenden ist auch absolut falsch. Je weniger Zementleim (bei dir Kleber) desto niedriger ist die Festigkeitsklasse. Also gerade wenn man qualitativ hochwertigen Beton mit hoher Festigkeit braucht, ist ein höherer Zementleimanteil nicht nur notwendig sondern in der Euronorm vorgeschrieben.

Wenn der Fragesteller zum Baustoffhändler geht, und sagt er braucht Sand und Zement um Beton herzustellen, wird ihm jeder sagen, er braucht Kies und keinen Sand.

Und zu deiner Beruhigung: Ja, im Kies ist Sand und Gesteinsmehl enthalten. Und ja, die Gesteinkörnung unter 4mm nennt man Sand. Der Mehlanteil ist unter 0,8mm.

Alleine für deine Aussage "man möchte eher weniger Kleber einsetzen und mehr Gestein" wäre deine Antwort bei der Prüfung zum Betonbauermeister mit 0 Punkten bewertet wurden.

Es grüßt dich ein Betonbauermeister :-)

Kommentar von Jackie251 ,

Tja das kennt man von dir ja leider schon. Du hast "Baustellen" Praktikerwissen aber es mangel an den wissenschaftlichen Grundlagen.

Zunächstmal ist Leim per Definition ein wässrige Lösung von Klebstoff(en). Klebstoff ist also der Oberbegriff und somit völlig korrekt. 

Der w/z wert wird in der Praxis in Richtung 0,4 empfohlen, für XD3 darf er gar nicht größer sein als 0,45, für ander Betone im Ingenieurbau liegt die Grenze bei 0,5. Für hochfeste Betone muss der Wert unter 0,3 gedrückt werden. Ab 0,4 nehmen die vielen negativen Einflüsse des Wassers (Bluten, Schwinden, Entmischung) zu während ein höherer w/z Wert die Festigkeit mindert. Chemisch wird ein Wert von 0,2-0,25 benötigt damit der Zement erhärten kann. Woher auch immer du das Optimum von angeblich 0,45-0,5 hast, solch hohe w/z Werte sind höchstens im Wasserbau üblich.
Gemessen woran sollte also w/z = 0,45 - 0,5 ein Optimum darstellen?

Du irrst auch, was die Menge des Zementleims angeht. Man kann mit der gleichen Menge Zementleim einen höherfesten Beton erhalten, wenn man einen höherwertigen Zement verwendet - der chemisch nichts anders ist. Es handelt sich lediglich um feiner zermahlene Körner....
Für höhere Festigkeit braucht man also gar nicht mehr Zement es würde ausreichen die gleiche Zementmenge feiner zu mahlen. Ebenso kann ich die Festigkeit erhöhen, indem ich den w/z Wert verringere (es soll ja Leute geben die da noch mit 0,5 rangehen ;-) ^^).
Mehr Zement schreibt die Norm im Grunde nur dann vor, wenn es um die chemische Belastung des Betons geht. Denn je nachdem wo der Beton eingesetzt ist, können sich seine Eigenschaften verändern. Auch hier siehst du schon wo die Schwachstelle ist: während der Kies Jahrtausende alt ist ohne zu verwittern, kann der Zementleim in wenigen Jahrzehnten eine erhebliche chemische Umwandlung erleiden.
Hier ist es ähmlich wie mit anderen Schutzsystemen: nimm mehr davon, und es hält ein wenig länger bevor du es erneuern musst.

Wenn ein Häuslebauer "Kies" für seine Zaunpfostenfundamente bestellt, für die er den Beton selbst anrühren will, ist dann dort Sand enthalten? Ja!
Aber ein Betonwerk das seine Zuschläge nach optimierten Sieblinien und Kundenbestellung für einen Beton selbst zusammenstellt, wenn die Kies bestellen, dann bestellen die eben keinen "Kies" sonden Kies 2/4 mit Kornform, ungebrochen, nach AKR Richtlinie ungedenklich usw. Ist dort auch "Sand" enthalten? technisch bedingt ja, in geringen Mengen, und wenn das zuviel ist, wird da Betonwerk diese Lieferung nicht annehmen.

Auch deine Aussage zur Betonbaumeisterprüfung ist amüsant. Ja natürlich wird das als falsch gewertet. Aber doch nicht weil es der Weisheit letzter Schluss ist, sondern weil es die Niveaugrenze darstellt, die der Betonbaumeister gelernt bekommt. Er ist zwar ein Fachmann, aber eben nur für die praktische Ausführung. Das dahinterstehende theoritische Fachwissen wird ihm nur im erforderlichen Maße gelehrt. 

Vergleiche das mit einem Schüler der 4. Klasse Mathematik. Er wird für sein Niveau die Gleichung
"2 - 5 = ??" 
mit "nicht lösbar" beantworten. Erst mit tiefergehenden theoritischen Wissen lernt er die abstrakten in der Natur nicht vorhandenen negativen Zahlen und kann als Ergebnis " - 3" nennen.
Du bist dieser Viertklässler und sagt nun -3 gibts es ja gar nicht und du hast Recht mit deinem nicht lösbar. Putzig oder?
Denk mal darüber nach.

Kommentar von janfred1401 ,

Ich glaube du hast ein Problem in Bezug auf die Einschätzung von Leuten, die du nicht kennst.

Als Maurer und Betonbauermeister hat man durchaus das theoretische Wissen eines Bacholor Bauingeneurs. Was man im Meisterkurs unter anderem an Statik lernt, ist Bauingeneur 4.Semester. Unser Dozent in Statik war auch Dozent an der FH. Der Meister wird seit 2007 nach Beschluss der Bildungsminesterien und seit 2009 auch lt EU in Stufe 3, also wie ein Bachalor, eingestuft. Soviel zum 4. Klässler :-)

Meine statements in Bezug auf Beton und dessen Zusammensetzung weiß jeder Azubi spätestens im 2.Lehrjahr.

Einen Wasserzementwert von 0,4 bekommst du in der Praxis überhaupt nicht hin, wenn du ihn auch noch in eine Schalung einbringen und verdichten muss.

Ich habe vor fast 40 Jahren auch gelernt, dass der Idealwert o,4 ist. Auch ein Transportbeton aus dem Werk hat nicht unter 0,45. Zumindest nicht als K2. Und es wird auf Baustellen dann noch Wasser hinzugegeben, obwohl es eigentlich nicht erlaubt ist.

Das System, dem eingebrachten Beton das Wasser zu entziehen um den wz-Wert zu drücken, hat sich auf Baustellen nie durchsetzen können. Wobei 0,45-0,5  für einen Beton der Klasse 1 durchaus als sehr gut bewertet werden kann.

Wir haben versuchsweise selber Probewürfel hergestellt und im Berufsschuleigenem Prüflabor getestet. Dann bekommt man am besten einen Eindruck, was in der Praxis umsetzbar und gut ist, und was auf dem Papier als theoretisch ideal bewertet wird, aber kaum umsetzbar ist.

Kommentar von janfred1401 ,

man solte übrigens nicht unbedingt ein Doktor sein, um Fragestellern bei GF Fragen zu beantworten. Wenn du schon meinst ein Maurermeister wäre in der Theorie hoffnungslos überfordert, wie soll man dann einem Laien antworten ;-)

Vor allem würden dann die Laien denken, sie müssen ihre Betonpfosten mit einem Beton betonieren, der aus 8-9 verschiedenen Mehlen, Sanden und Gesteinsbrocken, und den Zement aufs Gramm abwiegen und das Wasser mit der Pipette hinzufügen. Verstehst du was ich meine???

Micky Maus Antwort auf Micky Maus Frage

Kommentar von Jackie251 ,

Was die Gleichwertigkeit betrifft geht es dabei lediglich um die tarifliche Einstufung bzw. gewerberechtliche Beurteilung des Bildungsstandes.
Das bedeutet bei weiterm nicht, dass jemand mit Meistertitel die Bachelorprüfungen bestehen würde (und umgekehrt). Der Meistertitel hat weiterhin einen deutlich größeren Praxisbezug und nimmt zudem Menschenführung und Abrechnung sowie Recht und Arbeitsschutz mit in das Bildungsprogramm auf.
Der Bachelor legt einen größeren Schwerpunkt auf die Theorie, die Bemessung vor Bauteilen inklusive chemischer und physikalischer Hintergründe.
Das ist ja auch logisch, sonst hätte man beide Titel gleich zusammenlegen können, wenn beide alles wüssten.

Die Idee das die Stoffumfang Statik in der Meisterausbildung dem 4. Semester des Bauingenieur entspricht, ist bestellfalls ein Beleg für den Kruger-Dunning-Effekt bei dir. Sorry aber ich habe den Rahmenlehrplan für Zimmerermeister hier und kenne ihn recht gut. Wer das Wissen vollumfänglich gemeistert hat, kann im Bauingenieurstudium die ersten beiden Wochen in Statik und die ersten 3 Wochen in Festigkeitslehre fehlen - danach ist sein Wissen aufgebraucht.
Im 4. Semester behandelt der Bauingenieur längt das Weg- / Kraftgrößenverfahren, hast Kenntnisse über Federwerte, Plattenschnittgrößen und rechnet generell vektoriell, in Matrizen oder Integralen. Soetwas ist mit Meistern gar nicht zu machen weil die mathematischen Grundlagen fehlen.
Ein w/z von 0,4 ist in der Praxis überhaupt kein Problem. Wieso willst du dem Beton auf der Baustelle Wasser entziehen?
Kann es sein, dass sein Wissen um die Betonprojektierung aus deiner Ausbildung vor 30 Jahren stammt? Die Betonkonsistens wird längt nicht mehr mittels Wasserzugabe bestimmt, sondern durch Fließmittel/Betonverflüssiger eingestellt. Diese dürfen auch auf der Bautstelle zugegeben werden (im Gegensatz zur früheren Praxis Wasser auf der Baustelle zuzugeben).
Dies ist auch wichtig, da wir ja seit Jahren Beton mit Eigenschaften bestellen und nicht mehr wie früher Beton nach Rezept.
Für die Eigenschaften haften die Betonwerke und die versauen sich ihre Mischungen sicherlich nicht durch hohe w/z Werte.

Was die Micky Maus angeht. Ich dachte ich rede mit dir, die Frage für den FS ist ja beantwortet. Warum soll ich für dich auf Micky Maus Niveau antworten? Dachte du bist Experte?

Antwort
von DavesWorld, 36

Zusammensetzung für Beton: Zement, Gesteinskörnung, Wasser und evtl. noch Zusatzmittel/Zusatzstoffe

Meinst du damit den Zement oder die Gesteinskörnung?, da Sand eig. nicht vorkommt?


Antwort
von Forte90, 29

Beton besteht aus einer Gesteinsform (z.B. Sand) und einem Bindemittel (z.B. Zement). Beton ist also nichts anderes, als miteinander verbundene Steine.

Es gibt verschiedene Formen von Beton wie z.B. Sandbeton oder Kiesbeton. Der Unterschied ist im Endeffekt die Körnung des Gesteins.

Durch die Gesteine ist Beton stabiler und druckfester als reiner Zement.

Kommentar von janfred1401 ,

wie z.B. Sandbeton oder Kiesbeton

in dreissig Jahren als Maurer nie was von Sand- oder Kiesbeton gehört

Kommentar von Forte90 ,

Du hast die Varianten mit den verschiedenen Gesteinsformen doch oben selbst beschrieben ...

"Für einen richtigen Beton verwendet man nicht Sand, sondern als Zuschlagstoff Kies."


"Ein Beton nur aus Sand hätte also bei weitem nicht die gleiche Festigkeit, wie ein Beton mit den richtigen Korngrößen."

Kommentar von janfred1401 ,

In der Fachliteratur wirst du niemals finden das Beton aus Sand und Zement besteht. Sondern Zement und Kies(bzw. genauer, Zement und Zuschlagstoffe). Das Kies auch Sand enthält ist logisch. Ich hab ja nicht abgestritten, dass im Beton kein Sand ist. 

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