Baustoffkunde

Über die Technologie der Werkstoffe, die in Konstruktion, Bau und Ausbau verschiedener Bauwerke verwendet werden, sind hier alle wichtigen Kenntnisse zusammengestellt. Sowohl für die berufliche Praxis als auch das Ingenieurstudium werden Zusammensetzung, Eigenschaften, Auswahl, Einsatz und fachgerechte Verarbeitung von Baustoffen unter Berücksichtigung europäischer Normen beschrieben.
· Metalle
· Holz und Holzwerkstoffe
· Natursteine
· Gesteinskörnung
· Bindemittel
· Beton

1;Titel ;3 2;Copyright ;4 3;Vorwort;5 4;Inhaltsverzeichnis ;7 5;1 Grundlagen;13 5.1;1.1Historische Entwicklung;13 5.2;1.2Systematik der Baustoffe;14 5.2.1;1.2.1Einteilung nach der stofflichen Beschaffenheit;14 5.2.2;1.2.2Einteilung nach der Entstehung und Herstellung;15 5.2.3;1.2.3Einteilung nach der Verarbeitung;15 5.2.4;1.2.4Einteilung nach bestimmten Funktionen in den Bauteilen;16 5.3;1.3Vorschriften;16 5.4;1.4Eigenschaften der Baustoffe und ihre Prüfungen;18 5.4.1;1.4.1Gestalt und Maße;18 5.4.2;1.4.2Masse, Dichte und Porosität;18 5.4.3;1.4.2.1Masse;18 5.4.4;1.4.2.2Dichte, Rohdichte, Schüttdichte;19 5.4.5;1.4.2.3Porosität;19 5.4.6;1.4.3Verhalten der Baustoffe gegenüber Wasser;20 5.4.7;1.4.3.1Feuchtegehalt;20 5.4.8;1.4.3.2Wasseraufsaugen und Wasseraufnahme;21 5.4.9;1.4.3.3Wasserundurchlässigkeit;21 5.4.10;1.4.3.4Maßnahmen gegen Durchfeuchtung;22 5.4.11;1.4.4Festigkeiten;22 5.4.12;1.4.4.1Druckfestigkeit;23 5.4.13;1.4.4.2Zugfestigkeit;23 5.4.14;1.4.4.3Biegefestigkeit;24 5.4.15;1.4.4.4Weitere Festigkeitsarten und Prüfungen;25 5.4.16;1.4.5Härte und Verschleißwiderstand;25 5.4.17;1.4.5.1Härte;26 5.4.18;1.4.5.2Eindruckwiderstand;26 5.4.19;1.4.5.3Verschleißwiderstand (Abnutzwiderstand);27 5.4.20;1.4.6Formänderungen;27 5.4.21;1.4.6.1Verformungsverhalten bei mechanischer Beanspruchung;28 5.4.22;1.4.6.2Formänderungen infolge von Temperaturänderungen;30 5.4.23;1.4.6.3Schwinden und Quellen;30 5.4.24;1.4.6.4Maßnahmen gegen Schäden durch Verformungen;30 5.4.25;1.4.7Beständigkeit;31 5.4.26;1.4.7.1Raumbeständigkeit;31 5.4.27;1.4.7.2Beständigkeit gegenüber Wasser und Frost;31 5.4.28;1.4.7.3Beständigkeit gegenüber dem Kristallisationsdruck von Salzen;31 5.4.29;1.4.7.4Alterungsbeständigkeit;32 5.4.30;1.4.7.5Chemische Beständigkeit (Korrosionswiderstand);32 5.4.31;1.4.7.6Beständigkeit gegen pflanzliche und tierische Schädlinge;32 5.4.32;1.4.7.7Beständigkeit gegen Feuer und Hitze;32 5.4.33;1.4.8Wärmeschutz;33 5.4.34;1.4.8.1Begriffe;33 5.4.35;1.4.9Schallschutz;34 5.4.36;1.4.10Gesundhei
t, Emissions- und Strahlenschutz;34 5.5;1.5Gewährleistung der Eigenschaften;35 5.5.1;1.5.1Kontrolle der Baustoffe;35 5.5.2;1.5.2Streuung und Statistik;36 6;2 Metalle;37 6.1;2.1Allgemeine Technologie und Eigenschaften;37 6.1.1;2.1.1Metallbindungen und -gefüge, Einflüsse auf das Gefüge;37 6.1.2;2.1.2Formgebung und Metallverbindungen;40 6.1.3;2.1.3Mechanische Eigenschaften;41 6.1.4;2.1.4Korrosion und Korrosionsschutz;42 6.1.5;2.1.5Alterung;43 6.2;2.2Eisen und Stahl;43 6.2.1;2.2.1Gusseisen;43 6.2.2;2.2.2Technologie des Stahls;44 6.2.3;2.2.2.1Herstellung;44 6.2.4;2.2.2.2Klassifizierung der Stähle;45 6.2.5;2.2.2.3Wärmebehandlung;46 6.2.6;2.2.2.4Kaltverformung;47 6.2.7;2.2.2.5Mechanisch-technologische Eigenschaften von Stahl;48 6.2.8;2.2.2.6Dauerfestigkeit;50 6.2.9;2.2.2.7Feuerwiderstand;50 6.2.10;2.2.2.8Schweißen;51 6.2.11;2.2.3Baustähle;51 6.2.12;2.2.4Stähle mit hohem Korrosionswiderstand;54 6.2.13;2.2.5Betonstähle;54 6.2.14;2.2.6Spannstähle;57 6.2.15;2.2.7Drahtseile;58 6.3;2.3Nichteisenmetalle;59 6.3.1;2.3.1Aluminium;59 6.3.2;2.3.1.1Technologie des Aluminiums;59 6.3.3;2.3.1.2Aluminiumwerkstoffe Eigenschaften und Oberflächenbehandlung;60 6.3.4;2.3.2Zink;61 6.3.5;2.3.3Blei;61 6.3.6;2.3.4Kupfer;61 7;3 Holz und Holzwerkstoffe;63 7.1;3.1Aufbau des Holzes und Holzfehler;63 7.1.1;3.1.1Makroskopischer Aufbau;63 7.1.2;3.1.2Mikroskopischer Aufbau;64 7.1.3;3.1.3Chemischer Aufbau;64 7.1.4;3.1.4Inhomogenitäten und Holzfehler;64 7.2;3.2Holzarten;65 7.3;3.3Eigenschaften des Holzes;65 7.3.1;3.3.1Dichte und Feuchtegehalt;65 7.3.2;3.3.2Festigkeiten von Holz und Härte;67 7.3.3;3.3.3Sortierkriterien;68 7.3.4;3.3.4Charakteristische Werkstoffkennwerte;69 7.3.5;3.3.5Formänderungen;69 7.3.6;3.3.6Einflüsse auf die mechanisch-technologischen Eigenschaften;71 7.3.7;3.3.7Beständigkeit, Holzzerstörung und Holzschutz;72 7.3.8;3.3.7.1Zerstörung durch Pilze;73 7.3.9;3.3.7.2Zerstörung durch Insekten;73 7.3.10;3.3.7.3Schutz gegen Pilze und Insekten;73 7.3.11;3.3.7.4Zerstörung durch Feuer, vorbeugender B
randschutz;75 7.4;3.4Lieferformen und Behandlung des Holzes;75 7.4.1;3.4.1Lieferformen, Baumkante;75 7.4.2;3.4.2Klebeverbindungen;76 7.4.3;3.4.3Oberflächenbehandlung;76 7.5;3.5Holzwerkstoffe;76 7.5.1;3.5.1Technologie und allgemeine Eigenschaften;77 7.5.2;3.5.2Arten und Anwendung der Holzwerkstoffe;78 8;4 Natursteine;79 8.1;4.1Aufbau und Hinweise für die Auswahl;79 8.2;4.2Entstehung;79 8.2.1;4.2.1Erstarrungs-/Eruptivgestein;80 8.2.2;4.2.2Ablagerungsgestein/Sedimente;81 8.2.3;4.2.3Umwandlungsgesteine;83 8.3;4.3Eigenschaften;83 8.4;4.4Prüfungen von Naturstein;83 8.5;4.5Verarbeitung der Natursteine;83 8.5.1;4.5.1Naturwerksteine;83 8.5.2;4.5.2Schotter, Splitt und Brechsand;85 9;5 Gesteinskörnung;87 9.1;5.1Regelwerke, Definitionen;88 9.2;5.2Arten und Bezeichnungen;88 9.3;5.3Anforderungen;89 9.3.1;5.3.1Geometrische Anforderungen;91 9.3.2;5.3.2Physikalische Eigenschaften;92 9.3.3;5.3.3Chemische Eigenschaften;94 9.4;5.4Kornzusammensetzung, Sieblinien;95 9.4.1;5.4.1Kornverteilung;95 9.4.2;5.4.2Siebversuch;96 9.4.3;5.4.4k-Wert und D-Summe;96 9.4.4;5.4.3Sieblinien;97 9.4.5;5.4.5Zusammensetzung eines Korngemisches;97 9.4.6;5.4.5.1Zusammensetzung von Korngemischen durch Vergleich der Siebdurchgänge;99 9.4.7;5.4.5.2Zusammensetzung von Korngemischen durch rechnerisches Verfahren;99 9.5;5.5Qualitätskontrolle und Konformitätsnachweis;100 9.6;5.6Allgemeine Hinweise;100 9.7;5.7Regelungen in DIN 1045-2im Zusammenhang mit der Betonherstellung;101 10;6 Bindemittel;103 10.1;6.1Baukalke;103 10.1.1;6.1.1Technologie und Erhärtung;103 10.1.2;6.1.2Baukalkarten, Eigenschaften, Verarbeitung und Verwendung;104 10.2;6.2Zemente;106 10.2.1;6.2.1Technologie und Erhärtung;106 10.2.2;6.2.2Zementarten, Eigenschaften;107 10.2.3;6.2.3Anforderungen und Prüfungen von Zement;109 10.2.4;6.2.5Lagerung und gesundheitliche Aspekte;111 10.3;6.3Weitere hydraulische Stoffe und Bindemittel;112 10.4;6.4Baugipse und Anhydritbinder;112 10.4.1;6.4.1Technologie und Erhärtung;112 10.4.2;6.4.2Baugipsarten, Eigenschaften und
Verarbeitung;113 10.4.3;6.4.3Anhydritbinder, Eigenschaften und Verarbeitung;114 10.5;6.5Magnesiabinder;114 11;7 Beton;115 11.1;7.1Expositionsklassen;116 11.1.1;7.1.1Bewehrungskorrosion infolge von Karbonatisierung;119 11.1.2;7.1.2Bewehrungskorrosion infolge von Chloriden;121 11.1.3;7.1.3Betonkorrosion infolge von Frost und Frost-Taumittel;121 11.1.4;7.1.4Betonkorrosion infolge chemischer Angriffe;121 11.1.5;7.1.5Betonkorrosion infolge mechanischen Abriebs;122 11.2;7.2Ausgangstoffe;122 11.2.1;7.2.1Zement, Zementgehalt z;122 11.2.2;7.2.2Gesteinskörnung;123 11.2.3;7.2.3Wasser, Wassergehalt w;125 11.2.4;7.2.4Wasser-Zement-Wert .;127 11.2.5;7.2.5Betonzusatzstoffe;128 11.2.6;7.2.6Betonzusatzmittel;131 11.2.7;7.2.7Mehlkorngehalt;132 11.3;7.3Eigenschaften des Frischbetons, Anforderungen;132 11.3.1;7.3.1Konsistenz;132 11.3.2;7.3.2Frischbetonrohdichte;135 11.3.3;7.3.3Luftporengehalt p;136 11.3.4;7.3.4Temperatur des Frischbetons TFB;136 11.4;7.4Eigenschaften des Festbetons, Anforderungen;137 11.4.1;7.4.1Druckfestigkeit;137 11.4.2;7.4.2Weitere Festigkeiten/Eigenschaften;138 11.4.3;7.4.3Formänderungen;139 11.4.4;7.4.4Trockenrohdichte;140 11.5;7.5Zusammensetzung des Betons, Mischungsentwurf;140 11.6;7.6Festlegungen der Betonzusammensetzung im Regelwerk;141 11.7;7.7Mischen, Befördern, Fördern, Einbringen;142 11.7.1;7.7.1Mischen;142 11.7.2;7.7.2Befördern und Fördern;142 11.7.3;7.7.3Einbringen;142 11.7.4;7.7.4Zum Entmischen;144 11.7.5;7.7.5Betonieren bei niedrigen und hohen Temperaturen;144 11.7.6;7.7.6Nachbehandlung;146 11.8;7.8Qualitätssicherung, Konformität (Übereinstimmung);148 11.8.1;7.8.1Qualitätssicherung im Transportbetonwerk;148 11.8.2;7.8.2Qualitätssicherung auf der Baustelle;149 11.9;7.9Besondere Betone;152 11.9.1;7.9.1Hochleistungsbeton;157 11.9.2;7.9.2Hochfester Beton;157 11.9.3;7.9.3Selbstverdichtender Beton;158 11.10;7.10Betonwaren und Fertigteile aus Normalbeton;158 11.10.1;7.10.1Betonwerksteinerzeugnisse;159 11.10.2;7.10.2Gehwegplatten, Bordsteine und Bordsteine;15
9 11.10.3;7.10.3Betonrohre und Formstücke;159 11.10.4;7.10.4Weitere Baustoffe aus Normalbeton;160 11.10.5;7.10.5Faserbetonbaustoffe;160 11.11;7.11Leichtbeton;161 11.11.1;7.11.1Konstruktionsleichtbeton und Stahlleichtbeton;162 11.11.2;7.11.1.1Ausgangsstoffe;162 11.11.3;7.11.1.2Wassergehalt;164 11.11.4;7.11.1.3Zusatzmittel;164 11.11.5;7.11.1.4Eigenschaften von Konstruktionsleichtbeton;164 11.11.6;7.11.1.5Mischungsentwurf;165 11.11.7;7.11.1.6Herstellung und Überwachung;165 11.11.8;7.11.2Arten von Leichtbeton;166 11.11.9;7.11.3Verwendung von Leichtbeton als Betonware und Fertigteile;167 11.11.10;7.11.4Verwendung von Porenbeton als Betonware und Fertigteile;169 12;8 Keramische Baustoffe und Glas;171 12.1;8.1Technologie keramischer Baustoffe;171 12.2;8.2Allgemeine Eigenschaften keramischer Baustoffe;172 12.3;8.3Mauerziegel und Klinker;172 12.3.1;8.3.1Arten;173 12.4;8.4Dachziegel;176 12.5;8.5Steingut, Steinzeug und Porzellan;177 12.5.1;8.5.1Keramische Fliesen und Platten;177 12.5.2;8.5.2Steinzeug für die Kanalisation;178 12.6;8.6Feuerfeste Baustoffe;178 12.7;8.7Glas;178 12.7.1;8.7.1Technologie, allgemeine Eigenschaften und Verarbeitung;178 12.7.2;8.7.2Flachglasarten;179 12.7.3;8.7.3Isoliergläser;179 12.7.4;8.7.4Sicherheitsgläser;180 12.7.5;8.7.5Weitere Glasbaustoffe;181 12.7.6;8.7.6Glaswolle und Glasfasern;181 13;9 Mauerwerk und Mörtel;183 13.1;9.1Ausgangsstoffe;183 13.2;9.2Aufbau;184 13.2.1;9.2.1Einschaliges Mauerwerk;184 13.2.2;9.2.2Zweischaliges Mauerwerk;184 13.2.3;9.2.3Sonderformen;185 13.3;9.3Eigenschaften von Mauerwerk;185 13.4;9.4Mörtel;185 13.4.1;9.4.1Ausgangstoffe;186 13.4.2;9.4.2Zusammensetzung der Mörtel;186 13.4.3;9.4.3Haftung;186 13.4.4;9.4.4Prüfung;187 13.4.5;9.4.5Mörtelarten;187 13.4.6;9.4.5.1Mauermörtel;187 13.4.7;9.4.5.2Putzmörtel;189 13.4.8;9.4.5.3Verlege- und Fugenmörtel;191 13.4.9;9.4.5.4Estrichmörtel;191 13.4.10;9.4.5.5Einpressmörtel;195 14;10 Bitumen und bituminöse Baustoffe;197 14.1;10.1Herstellung und Gewinnung von Bitumen;197 14.1.1;10.1.1Eigensch
aften von Bitumen;197 14.2;10.2Prüfen von Bitumen;198 14.2.1;10.2.1Erweichungspunkt Ring und Kugel (EP RuK) DIN EN 1427;198 14.2.2;10.2.2Nadelpenetration DIN EN 1426;198 14.2.3;10.2.3Brechpunkt nach Fraaß DIN EN 12.593;200 14.2.4;10.2.4Prüfung der Duktilität DIN 52.013;200 14.2.5;10.2.5Weitere mögliche Prüfungen;200 14.3;10.3Arten und Anwendungsformen;200 14.4;10.4Mischgut für den Straßenbau;202 14.4.1;10.4.1Mineralstoffe;203 14.4.2;10.4.2Einbauweisen;204 14.4.3;10.4.3Zusammensetzung und Eigenschaften der verschiedenen Schichten;204 14.4.4;10.4.4Wiederverwendung von Asphalt;206 14.5;10.5Bituminöse Beläge im Hochbau;206 14.5.1;10.5.1Gussasphaltestrich;207 14.5.2;10.5.2Asphaltplatten;207 14.6;10.6Bituminöse Stoffe für Abdichtungen;208 14.6.1;10.6.1Anstrichstoffe;208 14.6.2;10.6.2Bitumenbahnen;208 14.6.3;10.6.3Fugenvergussmassen;209 15;11 Kunststoffe;211 15.1;11.1Herstellung und Arten;211 15.1.1;11.1.1Polymere Werkstoffe;214 15.1.2;11.1.1.1Elastomere (Vulkanisate, Gummi);214 15.1.3;11.1.1.2Thermoplastische Elastomere;214 15.1.4;11.1.1.3Thermoplaste (Plastomere);215 15.1.5;11.1.1.4Duroplaste (Duromere);215 15.1.6;11.1.2Formgebung und Verarbeitung;215 15.1.7;11.1.2.1Halbzeug, Form- und Fertigteile;216 15.1.8;11.1.2.2Schaumkunststoffe;216 15.1.9;11.1.2.3Plastische Kunststoffe;217 15.1.10;11.1.2.4Flüssige Kunststoffe;217 15.2;11.2Eigenschaften der Kunststoffe;219 15.2.1;11.2.1Physikalische Eigenschaften;219 15.2.2;11.2.2Mechanische Eigenschaften;220 15.2.3;11.2.3Beständigkeit;221 15.3;11.3Kunststofferzeugnisse;221 15.3.1;11.3.1Geformte Kunststoffe;222 15.3.2;11.3.2Schaumkunststoffe;224 15.3.3;11.3.3Fugendichtungsmassen;224 15.3.4;11.3.4Anstrichstoffe und Klebstoffe;225 15.3.5;11.3.5Kunstharzmörtel und Kunstharzbeton;226 16;12 Dämmstoffe, organische Fußbodenbeläge, Papiere und Pappen, Anstrichstoffe, Klebstoffe und Dichtstoffe;229 16.1;12.1Dämmstoffe;229 16.2;12.2Organische Fußbodenbeläge;230 16.3;12.3Papiere und Pappen;230 16.4;12.4Anstrichstoffe;231 16.5;12.5Klebstoffe un
d Dichtstoffe;233 17;13 Bauschäden;235 17.1;13.1Arten und Ursachen;236 17.2;13.2Häufige Schäden an Baustoffen;237 17.3;13.3Verantwortlichkeit;238 17.4;13.4Vermeidung von Bauschäden;238 18; Anhang ;239 19; Literaturverzeichnis ;259 20; Quellenverzeichnis der Bilder ;267 21;Stichwortverzeichnis ;269