Wird Frischbeton gemischt, dann ist es wichtig, das richtige Verhältnis auszuwählen. Hierfür sind die spezifischen Gewichte (=Wichte) der Betonarten entscheidend. Es kann sich um eine dünne Mischung mit einer geringen Betondichte oder um schwere Mischungen handeln. Um für Ihr Projekt die idealen Verhältnisse zu finden, können Sie entsprechende Angaben in der Bauanleitung beziehungsweise Tabellen nutzen. Doch hierfür müssen Sie zunächst einmal wissen, wie die Betondichten und Wichten bestimmt werden. Lesen Sie in unserem Ratgeber, welche Zusammenhänge zu anderen Größen bestehen und wie die Berechnung stattfindet.

Die Betonart (Leichtbeton, Normalbeton, Schwerbeton) bestimmt die spezifischen Gewichte. Auf der Baustelle lassen sich diese Angaben mit einfachen Mitteln bestimmen. Hierfür können Sie auf Faustformeln zurückgreifen, die eine sehr gute Näherung ermöglichen. Beachten Sie bei der Arbeit mit Tabellen stets immer die richtigen Einheiten, da diese von Ausführung zu Ausführung unterschiedlich sein können. Für die Berechnung müssen Sie über keine großen mathematischen Fähigkeiten verfügen, bei den Faustformeln kommen Sie zudem ohne die Zuhilfenahme eines Taschenrechners aus. Das Ergebnis ist jedoch umso wichtiger, da es über den Erfolg des Projektes entscheidet. Nur wenn Sie die perfekte Betonmischung herstellen, ist die Festigkeit gewährleistet und die gewünschte Wirkung kann sich einstellen.

Spezifisches Gewicht beeinflussen

Frischbeton ist ein häufig verwendeter Werkstoff und zeichnet sich durch seine hohe Festigkeit aus. Es handelt sich um ein Gemisch aus einer Gesteinskörnung und einem Bindemittel. In der Regel wird als Bindemittel Zement verwendet. Als Gesteinskörnung können Sie Sand und Kies nutzen. Durch die Hinzugabe von Wasser findet eine Vermischung und chemische Reaktion statt. Durch verschiedene Zusatzstoffe beeinflussen Sie die Eigenschaften des Baustoffes noch einmal. In Abhängigkeit von der genauen Herstellung spricht man von unterschiedlichen Betonarten. So wurden beim Faserbeton Glasfasern, Stahlfasern oder Kunststofffasern hinzugesetzt. Textilbeton entsteht, wenn Sie beispielsweise Carbon oder AR Glas verwenden. Die Zusammensetzungen der Betonarten entscheiden über die Gewichte und somit über die spezifischen Gewichte.Kies

Was ist das spezifische Gewicht?

Unter dem spezifischen Gewicht versteht man die sogenannte Wichte. Hierbei handelt es sich um das Verhältnis von Gewichtskraft zum Volumen. Somit lässt sich an den spezifischen Gewichten ableiten, welche Dichte der betroffene Körper, also in diesem Fall, die Betonart hat. Je größer die spezifischen Gewichte sind, desto größer sind auch die Dichten. Gleichzeitig wird der Stoff als schwerer wahrgenommen und verfügt über eine besonders hohe Stabilität. Die Kenntnis über die jeweils benötigte Dichte beziehungsweise das spezifische Gewicht ist entscheidend dafür, die richtige Mischung für den Baustoff auszuwählen und dadurch optimale Ergebnisse bei der Arbeit zu erzielen. So werden an Fundamente beispielsweise andere Anforderungen gestellt als kleine Arbeiten im Gartenbereich.

Formel zur Berechnung

Für die Berechnung der Wichte wird die Gewichtskraft durch das Volumen geteilt:

Wichte = Gewichtskraft (Fg) / Volumen (V)

Somit ist es notwendig, zunächst einmal die Gewichtskraft zu bestimmen. Hierbei handelt es sich um das Produkt aus der Masse und der Fallbeschleunigung:

Gewichtskraft (Fg) = Masse (m) * Fallbeschleunigung (g)

Beispiel:

Sie haben Frischbeton gemischt und möchten nun das spezifische Gewicht bestimmen. Dann gehen Sie hierbei wie folgt vor:

Schritt 1:
Nehmen Sie ein Gefäß, dessen Volumen Sie kennen. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen 10-Liter-Eimer handeln. Wiegen Sie das Gewicht des leeren Eimers ab und notieren Sie den Wert.

Betongewicht berechnen
Betongewicht berechnen

Schritt 2:
Befüllen Sie den 10-Liter-Eimer bis zur Markierung mit Frischbeton. Dadurch wissen Sie nun, dass der Beton ein Volumen von 10 Litern besitzt.

Tipp: Da in der Literatur und in Tabellen häufig eine Angabe in m³ gefordert ist, können Sie zur besseren Vergleichbarkeit die 10 Liter in m³ umrechnen. Hierbei gilt, dass 1.000 Liter einem Volumen von 1 m³ entsprechen. Somit entsprechen 10 Liter einem Volumen von 0,01 m³.

Schritt 3:
Nun müssen Sie den Frischbeton abwiegen. Stellen Sie den Eimer auf die Waage, lesen Sie den Wert ab und ziehen Sie hierfür die zuvor für den leeren Eimer abgemessene Größe ab. Für unser Beispiel nehmen wir an, der Beton würde 50 Kilogramm wiegen.

Schritt 4:
Als nächstes berechnen Sie die Gewichtskraft. Für die Fallbeschleunigung wird ein durchschnittlicher Wert von 9,81 m/s² angenommen:

Fg = Masse * Fallbeschleunigung
Fg = 50 kg * 9,81 m/s²
Fg = 490,5 Newton

Oftmals wird zur einfacheren Berechnung auch mit einer Faustformel gerechnet. Hierfür multiplizieren Sie die 50 Kilogramm mit dem Faktor 10. In unserem Beispiel ergibt sich dadurch ein Wert von 500 Newton.

Schritt 5:
In diesem Schritt teilen Sie die in Schritt 4 berechnete Gewichtskraft durch das Volumen. In unserem Bespiel wurden eine Gewichtskraft von rund 500 Newton und ein Volumen von 0,01 m³ bestimmt. Das Ergebnis dieser Aufgabe ist das spezifische Gewicht.

Wichte = Gewichtskraft / Volumen
Wichte = 500 Newton / 0,01 m³
Wichte = 500 * 100 Newton/m³
Wichte = 50.000 N/m³

Ein einfacher Weg zur Berechnung

Um auf der Baustelle schnell und effektiv die Wichte bestimmen zu können, machen Sie sich eine Besonderheit zu Nutze. Wenn Sie einen 10-Liter-Eimer verwenden, und das Ergebnis in N/l berechnen möchten, dann ist die besonders einfach.

Beispiel:

Der Beton wird in einen 10-Liter-Eimer gefüllt und wiegt 50 Kilogramm. Daraus ergibt sich eine Gewichtskraft von gerundeten 500 Newton. Dieses Ergebnis wird nun durch 10 l Volumen geteilt. Das Ergebnis ist wiederum 50, diesmal in der Einheit N/l. Würde der Beton 30 Kilogramm wiegen, dann wäre die Wichte dementsprechend 30 N/l.Gewicht Beton

Sie möchten die mit dieser Methode berechnete Wichte in N/m³ umwandeln? Dann multiplizieren Sie das Ergebnis mit 1.000. Dadurch ergibt sich in unserem Beispiel ein Wert von 50.000 N/m³. Wiegt der 10-Liter-Eimer an Frischbeton 30 Kilogramm, dann erhalten Sie eine Wichte von 30.000 N/m³.

Die Dichte von Stoffen

In Tabellen findet man neben den spezifischen Gewichten auch die Dichten vor. Diese können leicht in die Wichten umgerechnet werden beziehungsweise Sie berechnen aus den Wichten die Dichten.

Was ist die Dichte?

Die Dichte ist als das Verhältnis der Masse zum Volumen definiert. Es findet also eine Umgehung der Gewichtskraft statt, was zu einer Vereinfachung führt.

  1. Schritt: Füllen Sie den Beton in einen 10-Liter-Eimer.
  2. Schritt: Wiegen Sie den Beton ab, ziehen Sie hierbei das Leergewicht des Eimers ab.
  3. Schritt: Teilen Sie das Gewicht durch das Volumen. Dieses beträgt in unserem Fall 10 Liter beziehungsweise 0,01 m³.

Betonarten nach Dichte

Rechnung:
Wenn der 10-Liter-Eimer Beton 50 Kilogramm wiegt, dann ergibt sich hieraus eine Dichte von

50 kg / 10 Liter = 5 kg/l

beziehungsweise

50 kg / 0,01 m³ = 5.000 kg/m³

Wichte und Dichte umwandeln

Wenn Sie die Dichte kennen, dann multiplizieren Sie diesen Wert mit dem Faktor 10, so erhalten Sie die entsprechende Wichte. Kennen Sie hingegen die Wichte, dann müssen Sie diese durch 10 teilen, um die Dichte zu erhalten.

Tipp: Hierbei arbeiten Sie mit der gerundeten Fallbeschleunigung von 10 m/s² anstatt mit 9,81 m/s².

Betondichte von Betonarten

Die Betondichte hängt von der gewählten Mischung ab. Durch die Variation der Materialien lässt sich eine kleinere beziehungsweise eine größere Dichte erzielen. Diese wiederum beeinflusst das spätere Verhalten des Baustoffes. Da jeder Stoff seine eigene Dichte aufweist, werden auch die Eigenschaften hieraus bestimmt. Verdünnen Sie den Beton beispielsweise mit Wasser, dann wird er nicht nur dünnflüssiger sondern weist auch eine geringe Dichte beziehungsweise Wichte auf. Sand hingegen erhöht die Betondichte.Sand

Betonarten nach Dichte

Wiegt Beton beispielsweise zwischen 1.500 und 2.500 kg/m³, dann bedeutet dies, dass ein Kubikmeter des Baustoffes rund 1.500 bis 2.500 Kilogramm wiegt. Was sich auf den ersten Blick hoch anhört, relativiert sich auf den zweiten Blick, wenn man bedenkt, das Erdreich in einem gleichen Volumenverhältnis zwischen 1.300 und 2.000 Kilogramm wiegt.

Leichtbeton
Liegt die Dichte unterhalb von 2.000 kg/m³, dann spricht man von Leichtbeton. Er wird häufig mit Blähton oder Bimsstein versetzt.

Normalbeton
Normalbeton hat eine Dichte von rund 2.000 bis 2.600 kg/m³.
Die Wichte beträgt demnach 20.000 bis 26.000 N/m³.

Schwerbeton
Hierbei liegt die Betondichte über 2.600 kg/m³, also oberhalb von 26.000 N/m³.

Spannstahl
Spannstahl

Die Dichte variieren

Zum einen haben Sie die Möglichkeit, die Dichte durch die Mischung des Zementes, der Gesteinskörnung und des Wassers zu beeinflussen. Zum anderen werden vielfach ergänzende Zusatzstoffe verwendet. Hierzu gehören unter anderem:

  • Spannstahl
  • Fasern aus Kunststoff, Glas oder Stahl

Tipp: Beachten Sie, dass sich die Dichte vom Baustoff während des Aushärtens noch einmal ändert. Die Auskristallisierung vom Zement führt dazu, dass Kristallnadeln entstehen. Dadurch findet eine Verzahnung statt und das Volumen nimmt ab. Da das Gewicht gleich bleibt, wird die Betondichte und somit auch die Wichte höher.

Tipps für Schnellleser:

  • spezifische Gewichte werden auch Wichten genannt
    • Wichte = Gewichtskraft / Volumen
    • Dichte = Masse / Volumen
  • Arbeiten Sie mit einem Eimer als Maß
  • bei 10-Liter-Eimer:
    • Gewicht entspricht der Wichte in N/l
    • immer die Einheiten beachten
  • Wichte und Dichten unterscheiden sich um den Faktor 10

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