Stahlbeton, Herstellung, Arbeitsschritte und Grundlagen

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Kaum ein Bauvorhaben kommt noch ohne Stahlbeton aus – oft handelt es sich um eine Mischung aus Mauerwerk und Skelettbauteilen

Stahlbeton ist ein kostengünstiger, universell einsetzbarer Baustoff, der heute nicht mehr nur zur Fertigung von tragenden Bauteilen wie Stützen und Balken verwendet wird. Oft dient er auch als Gestaltungselement, zum Beispiel in Form von Fassadenplatten.

Herstellung von Stahlbeton

Beton ist ein äußerst haltbarer Baustoff – vorausgesetzt, die Verarbeitung erfolgt unter Beachtung der entsprechenden technischen Grundregeln. „Pfusch am Bau“ muss teuer saniert werden.

An vielen Bauteilen treten Zug Beanspruchungen auf, zum Beispiel an der Unterseite von Balken. Dies lässt sich leicht veranschaulichen. Mit zwei genau übereinanderliegenden, gleich langen Linealen – sie stellen den „Balken“ dar -und zwei kleinen Stücken Karton bauen Sie eine Brücke.

Wenn Sie den „Balken“ genau in der Mitte belasten, verschieben sich die Lineale gegeneinander, das obere ist scheinbar länger. Stellen Sie sich nun vor, die Lineale wären an ihren Enden miteinander verbunden, eine Verschiebung also nicht möglich. Bei Belastung müsste das obere Lineal gestaucht, das untere in die Länge gezogen werden.

Zugkräfte

Für ein Stahlbetonteil bedeutet dies, dass der Stahlbeton die Druckkräfte und der Stahl – sozusagen das untere Lineal – die Zugkräfte aufnimmt. Eine wichtige Voraussetzung dafür, dass die Kombination von Stahl und Beton wie ein homogenes Bauteil „funktioniert“, ist die annähernd gleiche Verformung bei Temperaturänderungen.

Für die Haltbarkeit sind hingegen andere Faktoren maßgebend. Baustahl ist immer leicht angerostet, wenn er eingebaut wird, für die Festigkeit des Stahlbetonteils ist dies ohne Bedeutung. Wichtig ist nur, dass der Stahl nicht weiterrostet, denn durch die Vergrößerung des Volumens würde die äußere Betonschicht abplatzen.

Da Beton ein stark basisches Gestein ist, schützt er Baustahl normalerweise vor dem Weiterrosten. Es müssen nur bestimmte Mindestzementmengen, abgestimmt auf die Betonqualität, und eine ausreichende Betonüberdeckung eingehalten werden – bei Außenbauteilen am besten 3 cm, bei Innenbauteilen etwa 2 cm. Für die Herstellung von Stahlbeton kommen nur Betonqualitäten ab B 15 in Frage, meistens wird der gängige B 25 hergestellt.

Qualität

Die Betonqualität, vor allem also die Festigkeit des Betons, hängt von der Zementqualität und -menge, abgestimmt auf den Zuschlag, ab. Aber auch das Mengenverhältnis von Wasser und Zement sowie die fachgerechte Verarbeitung sind wichtige Faktoren. Die Herstellung von Stahlbetonbauteilen ist recht kompliziert. Man sollte sich daher beim Eigenbau auf untergeordnete Bauteile wie Fundamentplatten für Terrassen und ähnliches beschränken.

An dieser Stelle werden am Beispiel eines Fenstersturzes daher nur die erforderlichen Arbeitsschritte dargestellt und einige wichtige Grundlagen vermittelt. Die Dimensionierung des Sturzes, Auswahl und Anordnung der Bewehrung muss ein Fachmann mit Statik Kenntnissen, ein Architekt oder Bauingenieur, vornehmen.

Verschalung für den Fenstersturz

Bauen Sie einen einfache, aus Schallungsbrettern zusammengenagelte „Form“ für den Fenstersturz – nach den Vorgaben eines Fachmanns

Die Holzverschalung muss ausreichend stabil sein. Die Bretter an den beiden Enden der Form sollten Sie mit einer zusätzlichen Leiste sichern.

Eisen biegen

Betonstabstahl wird in Durchmessern von 6 bis 28 mm angeboten. Durch spezielle Berechnungsverfahren lässt sich genau festlegen, wieviel Stäbe in welchen Abständen und in welcher Kombination nötig sind, um die anfallenden Zugbelastungen – abhängig von der Spannweite des Sturzes und der Statik Ihres Hauses – aufzunehmen. Oft ist es aus konstruktiven Gründen günstig, Haken auszubilden.

Von Hand lassen sich die Stäbe kaum oder nur sehr mühsam biegen. greifen Sie daher, wenn möglich, auf geeignete Geräte zurück.

Stablänge und Form des Hakens sind genau zu berechnen, um eine ausreichende Betonüberdeckung zu gewährleisten.

Fenstersturz aus Stahlbeton anfertigen

Bevor Sie den Sturz schütten, sollten Sie die Holzverschalung mit Schalungsöl streichen; so erleichtern Sie sich später das Ausschalen.

Im ersten Arbeitsschritt bringen Sie eine gleichmäßige Schicht Beton von etwa 4 cm Stärke in die vorbereitete Verschalung ein.

Fixieren Sie die Bewehrung in der gewünschten Lage durch leichtes Eindrücken in den Beton. Eine Überdeckung von 3 cm einhalten!

Die Holzverschalung, die als Form für den Sturz dient, sollte, bevor Sie den Stahlbeton einbringen, mit einem speziellen Schal öl – erhältlich im Baumarkt – gestrichen werden, sonst „verkleben“ die Schalbretter mit dem Beton.

Die am häufigsten für Stahlbetonbauteile verwendete Betonqualität B 25 wird gewöhnlich aus einem Zuschlag im günstigen Sieblinienbereich – mit einem Größtkorn von 32 mm – Wasser und Portlandzement Z 25 angemischt. Die richtige Mischung von Zement und Zuschlag liegt etwa bei 1:5 bis 1:6 nach Gewichtsanteilen, nach Raummaß bei 1:3 bis 1:4.

Man sollte allerdings bedenken, dass die Bemessung nach Raummaß ziemlich ungenau ist. Als Faustregel für die Wasserzugabe gilt: je dickflüssiger die Mischung, desto besser ist der fertige Beton.

Diese Angaben liefern natürlich nur ungefähre Anhaltspunkte, die jedoch – etwa für das Betonieren einer Gartentreppe – genau genug sind. Bei größeren Umbauten am Haus muss ein Bauantrag – in Zusammenarbeit mit einem Architekten oder Bauingenieur – eingereicht werden, der die Dimensionierung von Stahlbetonbauteilen begutachtet, die Betonqualität festlegt und die Fertigung überwacht.

Füllen Sie die Verschalung, ohne die Bewehrung zu verschieben, vollständig mit Beton. Ziehen Sie die Oberfläche mit einer Leiste glatt ab.

Klinken Sie ein Brett so aus, dass es in die Schalung passt und sich beim Abziehen ganz genau die gewünschte Sturzdicke ergibt.

Nach etwa vier Tagen können Sie den Sturz ausschalen. Achten Sie darauf, dass der Betonsturz während des Abbindens nicht austrocknet.

Moniereisen

Meist liegen die Moniereisen unten, da – wie in unserem Modell – Zugbeanspruchungen unten im Bauteil auftreten und nur durch den Baustahl aufgenommen werden können. Da Stabstahl vom Baustoffhändler nur in bestimmten Lieferlängen angeboten wird, müssen Sie die Stäbe kürzen.

Rost hat das zehn fache Volumen von Stahl; nur eine ausreichende Betonüberdeckung schützt den Baustahl vor Korrosion.

Oberflächlich verrosteter, rauer Betonstahl ist völlig normal, er schafft sogar eine bessere Verbundwirkung zwischen Stahl und Beton.

Zum Einkürzen verwenden Sie am besten einen Bolzenschneider. Schneiden Sie die Eisen zunächst nur ungefähr auf Länge, danach werden sie gebogen und eventuell noch einmal gekürzt.

Falls Sie beim Einbau der Bewehrung feststellen, dass sich die Betonüberdeckung nicht einhalten lässt, sollten Sie die Eisenlänge unbedingt korrigieren.

Bewehrte Betonplatte

Eine Betonplatte bewehrt man am besten mit Baustahlmatten, die in der Verschalung, wie hier abgebildet, fixiert werden.

Nicht nur Skelettbauteile wie Balken und Stützen, sondern auch Betonplatten werden meistens mit Baustahl bewehrt. Anstelle von Stabstahl arbeitet man hier allerdings mit Baustahlmatten.

Auch bei einer einfachen Betonplatte ist es empfehlenswert, oben und unten je eine Baustahlmatte einzubauen. Da Baustahlmatten nur in bestimmten Abmessungen angeboten werden, schneiden Sie sie am besten mit einem Bolzenschneider auf die entsprechenden Maße zu.

Falls nebeneinander mehrere Matten für die Betonplatte eingebaut werden müssen, achten Sie darauf, dass sie sich etwa 20 cm überlappen.

Nachdem Sie die Verschalung angefertigt und eine dünne Lage Beton eingebracht haben, verlegen Sie die untere- Baustahlmatte. Bauen Sie zwei Latten so in die Schalung ein, dass die obere Matte in der richtiger. Höhe gehalten wird. Zwei weitere Latten sorgen dafür, dass die Matten bei den Beton Arbeiten nicht verrutschen. Beim Betonieren lassen Sie diese Bereiche vorerst frei, um die Holzteile problemlos entfernen zu können. Anschließend schließen Sie die „Lücken“ mit Beton.

Baustahlmatten werden nur in bestimmten Lieferlängen angeboten, mit dem Bolzenschneider lassen sich die Matten zuschneiden.

Bei größeren Betonmengen, wie sie für Betonplatten benötigt werden, verwendet man am besten einen motorgetriebenen Betonmischer.