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Beton

nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2

Druckfestigkeitsklassen für Normal- und Schwerbeton

Die Druckfestigkeit von Normal- und Schwerbeton wird in Klassen mit der Nomenklatur C X/Y eingeteilt. Dabei ist
X = fck,cyl = charakteristische Mindestdruckfestigkeit von Zylindern mit einem Durchmesser von 15 cm nach 28 Tagen Wasserlagerung in N/mm²
Y =  fck,cube = charakteristische Mindestdruckfestigkeit von Würfeln mit einer Kantenlänge von 15 cm nach 28 Tagen Wasserlagerung in N/mm²
Das C steht für das englische Wort Concrete (deutsch: Beton). Für Leichtbeton wird das Kürzel CL (vom Englischen Light Concrete) verwendet. Die Druckfestigkeitsklassen für Leichtbeton sind weiter unten angegeben.

Über-wachungs-klasse Druck-festigkeits-klasse charakt. Druckfestigkeit
fck,cyl
in N/mm²		 charakt. Druckfestigkeit
fck,cube
in N/mm²		 Mittlerer E-Modul
in N/mm²
1 C8/10 8 10 -
C12/15 12 15 27000
C16/20 16 20 29000
C20/25 20 25 30000
C25/30 25 30 31000
2 C30/37 30 37 33000
C35/45 35 45 34000
C40/50 40 50 35000
C45/55 45 55 36000
C50/60 50 60 37000

3

(hochfester Beton)

 C55/67 55 67 38000
C60/75 60 75 39000
C70/85 70 85 41000
C80/95 80 95 42000
C90/105 90 105 44000
C100/115 100 115 45000

Bezogen auf die Trockenrohdichte des Betons werden drei Kategorien unterschieden:

  • Leichtbeton: ≤ 2000 kg/m³
  • Normalbeton: > 2000 und ≤ 2600 kg/m³
  • Schwerbeton: > 2600 kg/m³

Beim Leichtbeton gibt es zudem eine weitere Unterteilung in sechs Rohdichteklassen: D1,0; D1,2; D1,4; D1,6; D1,8 und D2,0.
Dabei entspricht D1,0 einer Rohdichte von 1000 kg/m³, D1,2 = 1200 kg/m³, D1,4 = 1400 kg/m³ usw. bis D2,0 = 2000 kg/m³.

Druckfestigkeitsklassen für Leichtbeton

Betonart Druck-festigkeits-klasse charakt. Druckfestigkeit
fck,cyl
in N/mm²		 charakt. Druckfestigkeit
fck,cube
in N/mm²
Leicht-beton LC8/9 8 9
C12/13 12 13
C16/18 16 18
C20/22 20 22
C25/28 25 28
C30/33 30 33
C35/38 35 38
C40/44 40 44
C45/50 45 50
C50/55 50 55

 

hochfester Leicht-beton

 C55/60 55 60
C60/66 60 66
C70/77 70 77
C80/88 80 88

Expositionsklassen

Die Dauerhaftigkeit von Betonbauwerken kann durch verschiedene lastunabhängige Umwelteinwirkungen negativ beeinflusst werden. Expositionsklassen beschreiben auf normativer Ebene die Art der schädigenden chemischen und physikalischen Einwirkungen aus der Umgebung des Betons. Aus den Expositionsklassen werden Vorgaben bezüglich der Zusammensetzung des Betons, der erforderlichen Mindestdruckfestigkeit, Rechenwerte der Rissbreite, Betondeckung der Bewehrung und Nachbehandlungsdauer abgeleitet. Die Nomenklatur für die Expositionsklassen setzt sich zusammen aus dem Buchstaben X für Exposition, einem weiteren Buchstaben für die Art der schädigenden Einwirkung (aus dem Englischen: C = Carbonation; D = Deicing; S = Seawater; F = Freezing; A = Attack; M = Mechanical Abrasion) und einer Zahl von 0 bis max 4 für die Intensität der Einwirkung. Unterschieden werden Einwirkungen auf die Bewehrung im Beton (Klassen XC, XD, XS) und auf den Beton selbst (Klassen XF, XA, XM). Die Klasse X0 ist ein Sonderfall und steht für kein Angriffsrisiko. Sie ist nur für Betone ohne Bewehrung oder eingebettetes Metall in frostfreier Umgebung und ohne chemisch und mechanisch relevanter Beanspruchungen anwendbar.

Klasse   Umgebung Anwendungsbeispiele
X0 kein Korrosions- oder Angriffsrisiko unbewehrte Fundamente ohne Frost; unbewehrte Innenbauteile
XC Bewehrungskorrosion durch Carbonatisierung
XC1 trocken oder ständig feucht bewehrte Innenbauteile; Bauteile, die ständig in Wasser getaucht sind
XC2 nass, selten trocken Teile von Wasserbehältern; Gründungsbauteile
XC3 mäßige Feuchte vor Regen geschützter Beton im Freien; offene Hallen, Feuchträume
XC4 wechselnd nass und trocken Außenbauteile mit direkter Bewitterung; Beleuchtungsmasten; Balkone
XD Bewehrungskorrosion, verursacht durch Chloride, ausgenommen Meerwasser
XD1 mäßige Feuchte Bauteile im Sprühnebel von Verkehrsflächen; Einzelgaragen
XD2 nass, selten trocken Bauteile, die chloridhaltigen Industrieabwässern ausgesetzt sind; Solebäder
XD3 wechselnd nass und trocken Teile von Brücken mit Spritzwasserbeanspruchung; Fahrbahndecken; Parkdecks
XS Bewehrungskorrosion, verursacht durch Chloride aus Meerwasser
XS1 salzhaltige Luft Außenbauteile in Küstennähe
XS2 unter Wasser Bauteile, die ständig unter Meerwasser liegen
XS3 Tidebereich, Spritzwasser- und Sprühnebelbereich Kaimauern in Hafenanlagen
XF Frostangriff mit und ohne Taumittel
XF1 mäßige Wassersättigung, ohne Taumittel Außenbauteile
XF2 mäßige Wassersättigung, mit Taumittel Betonbauteile im Sprühnebel- oder Spritzwasserbereich taumittelbehandelter Verkehrsflächen, soweit nicht XF4; Betonbauteile im Sprühnebelbereich von Meerwasser
XF3 hohe Wassersättigung, ohne Taumittel offene Wasserbehälter; Bauteile in der Wasserwechselzone von Süßwasser
XF4 hohe Wassersättigung, mit Taumittel mit Taumittel behandelte Verkehrsflächen; überwiegend horizontale Bauteile im Spritzwasserbereich taumittelbehandelter Verkehrsflächen; Räumerlaufbahnen von Kläranlagen; Meerwasserbauteile in der Wechselzone
XA Betonkorrosion durch chemischen Angriff
XA1 chemisch schwach angreifend Behälter von Kläranlagen; Güllebehälter
XA2 chemisch mäßig angreifend und Meeresbauwerke Betonbauteile, die mit Meerwasser in Berührung kommen, Bauteile in Beton angreifenden Böden
XA3 chemisch stark angreifend Industrieabwasseranlagen mit chemisch angreifenden Abwässern; Futtertische der Landwirtschaft; Kühltürme mit Rauchgasableitung
XM Betonkorrosion durch Verschleißbeanspruchung
XM1 mäßige Verschleißbeanspruchung tragende oder aussteifende Industrieböden mit Beanspruchung durch luftbereifte Fahrzeuge
XM2 starke Verschleißbeanspruchung tragende oder aussteifende Industrieböden mit Beanspruchung durch luft- oder vollgummibereifte Gablerstapler
XM3 sehr starke Verschleißbeanspruchung tragende oder aussteifende Industrieböden mit Beanspruchung durch elastomer- oder stahlrollenbereifte Gablerstapler; mit Kettenfahrzeugen häufig befahren Oberflächen; Wasserbauwerke in geschiebeführenden Gewässern

Grenzwerte für die Zusammensetzung und Eigenschaften von Beton nach Expositionsklassen

Klasse   min fck 2) max w/z bzw.
max (w/z)eq		 min z 3)
in kg/m³		 weitere Anforderungen
X0 1) C8/10
C12/15 4)		 - -  
XC Carbonatisierung
XC1 C16/20 0,75 240 (240) -
XC2 C16/20 0,75 240 (240) -
XC3 C20/25 0,65 260 (240) -
XC4 C25/30 0,60 280 (270) -
XD Chloride nicht aus Meerwasser
XD1 C30/37 5) 0,55 300 (270) -
XD2 C35/45 5) 13) 0,50 320 (270) -
XD3 C35/45 5) 0,45 320 (270) -
XS Chloride aus Meerwasser
XS1 C30/37 5) 0,55 300 (270) -
XS2 C35/45 5) 13) 0,50 320 (270) -
XS3 C35/45 5) 0,45 320 (270) -
XF Frost
XF1 C25/30 0,60 280 (270) F4 14)
XF2 C25/30 6)
C35/45 13)		 0,55
0,50		 300 (300) 7)
320 (320) 7)		 MS25 14)
XF3 C25/30 6)
C35/45 13)		 0,55
0,50		 300 (270)
320 (270)		 F2 14)
XF4 C30/37 6) 10) 0,50 320 (320) 7) MS18 14)
XA Aggressive chemische Umgebung
XA1 C25/30 0,60 280 (270) -
XA2 C35/45 5) 13) 0,50 320 (270) -
XA3 C35/45 5) 0,45 320 (270) 12)
XM 8) Verschleiß
XM1 C30/37 5) 0,55 300 (270) 9) -
XM2 C30/37 5)
C35/45 5)		 0,55
0,45		 300 (270) 9)
320 (270) 9)		 Betonoberflächenbehandlung 11)
-
XM3 C35/45 5) 0,45 320 (270) 9) Oberflächenvergütung z. B. mit Hartstoffen nach DIN 1100

1) Nur für Beton ohne Bewehrung und eingebettetes Metall
2) Mindestdruckfestigkeitsklasse, gilt nicht für Leichtbeton
3) Mindestzementgehalt, bei 63 mm Größtkorn darf der Mindestzementgehalt um 30 kg/m³ verringert werden; Werte in Klammern gelten bei Anrechnung von Zusatzstoffen
4) Bei Beton für tragende Bauteile
5) Bei Verwendung von Luftporenbeton, z. B. aufgrund gleichzeitiger Anforderung aus Expositionsklasse XF, eine Festigkeitsklasse niedriger
6) Mittlerer Luftgehalt im Frischbeton unmittelbar vor dem Einbau: Größtkorn 8 mm ≥ 5,5 Vol.-%; Größtkorn 16 mm ≥ 4,5 Vol.-%; Größtkorn 32 mm ≥ 4,0 Vol.-%; Größtkorn 63 mm ≥ 3,5 Vol.-%. Einzelwerte dürfen diese Werte um max. 0,5 Vol.-% unterschreiten. Für Fließbeton Mindestluftgehalt um 1 Vol.-% erhöhen.
7) Gilt nur für Flugasche, andere Zusatzstoffedes Typs II dürfen zugesetzt, aber nicht auf den Zementgehalt oder w/z-Wert angerechnet werden.
8) Es dürfen nur Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620 unter Beachtung der Festlegungen von DIN V 20000-103 verwendet werden.
9) Höchstzementgehalt z = 360 kg/m3, jedoch nicht für hochfesten Beton (Festigkeitsklasse ≥ C55/67)
10) Erdfeuchter Beton mit w/z ≤ 0,40 darf ohne Luftporen hergestellt werden
11) z. B. Vakuumieren und Flügelglätten des Betons
12) Schutz des Betons erforderlich, ggf. besonderes Gutachten für Sonderlösung
13) Bei langsam und sehr langsam erhärtenden Betonen (r < 0,30) eine Festigkeitsklasse niedriger. Die Druckfestigkeit zur Einteilung in die geforderte Druckfestigkeitsklasse ist auch in diesem Fall an Probekörpern im Alter von 28 Tagen zu bestimmen.
14) Gesteinskörnungen mit Regelanforderungen und zusätzlich Widerstand gegen Frost bzw. Frost und Taumittel (siehe DIN EN 12620 sowie DIN V 20000-103 und -104)

Grenzwerte für Expositionsklasse XA

Chemisches Merkmal  XA1 XA2 XA3
Grundwasser schwach angreifend mäßig angreifend stark angreifend
SO4-2 in mg/l ≥ 200 und ≤ 600 > 600 und ≤ 3000 > 3000 und ≤ 6000
pH-Wert ≤ 6,5 und ≥ 5,5 < 5,5 und ≥ 4,5 < 4,5 und ≥ 4,0
CO2 in mg/l angreifend ≥ 15 und ≤ 40 > 40 und ≤ 100 > 100 bis zur Sättigung
NH4+ in mg/l ≥ 15 und ≤ 30 > 30 und ≤ 60 > 60 und ≤ 100
Mg2+ in mg/l ≥ 300 und ≤ 1000 > 1000 und ≤ 3000 > 3000 bis zur Sättigung
Boden
SO4-2 in mg/l insgesamt* ≥ 2000 und ≤ 3000 > 3000 und ≤ 12000 > 12000 und ≤ 24000
Säuregrad > 200 Baumann-Gully in der Praxis nicht anzutreffen

* siehe DIN EN 206-1:2001, Tab. 2

Größtkorn der Gesteinskörnung

Das Nennmaß des Größtkorns der Gesteinskörnung (Dmax) ist unter Berücksichtigung der Bewehrungsüberdeckung, des Bewehrungsabstandes und der Bauteilgeometrie festzulegen.

Nennmaß des Größtkorns in mm
8 11 16 22 32 63

Chloridgehaltsklassen

Anwendung Klasse max. Chloridgehalt *
unbewehrter Beton Cl 1,0 1,0 %
Stahlbeton Cl 0,40 0,40 %
Spannbeton Cl 0,20 0,20 %

* des Betons, bezogen auf den Zement, siehe DIN EN 206-1:2001, Tab. 10, Fußnote a)

Konsistenzklassen

Konsistenz Ausbreitmaß Verdichtungsmaß
Klasse Wert in cm Klasse Wert
sehr steif     C0 ≥ 1,46
steif F1 ≤ 34 C1 1,45 bis 1,26
plastisch F2 35 bis 41 C2 1,25 bis 1,11
weich F3 42 bis 48 C3 1,10 bis 1,04
sehr weich F4 49 bis 55    
fließfähig F5 56 bis 62    
sehr fließfähig F6* ≥ 63    

* Bei Ausbreitmaßen ohne Schlag (Fließmaße) ≥ 70 cm ist die Richtlinie SVB anzuwenden.