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Beton und Brandschutz

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Bauteile aus Beton und Leichtbeton gelten als „nicht brennbare Baustoffe nach Klasse 1A“ (Baustoffklassifizierung nach DIN 4102 ). Sie erfüllen damit bei entsprechender Dimensionierung die Anforderungen der höchsten Feuerwiderstandsklasse. Bereits relativ dünne Wände (d = 10 cm) aus beidseitig verputztem Leichtbeton- oder Porenbetonsteinen entsprechen der Feuerwiderstandsklasse F 90-A. Unter den im natürlichen Brand eintretenden Temperaturen bleibt Beton weitgehend fest, trägt nicht zur Brandlast bei, leitet den Brand nicht weiter, bildet keinen Rauch und setzt keine toxischen Gase frei.

Mit Beton lassen sich die grundlegenden baulichen Brandschutzmaßnahmen zuverlässig und dauerhaft ausführen. Beton als mineralischer Baustoff brennt nicht bei den in einem Schadenfeuer üblicherweise auftretenden Temperaturen. Beton- und Stahlbetonbauteile erreichen einen hohen Feuerwiderstand.

Hochtemperaturverhalten von Beton

Im Brandfall werden der Beton bzw. die Betonbauteile einer instationären Temperaturbeanspruchung ausgesetzt. Im Vollbrand können nach den ersten zehn Minuten im Brandraum bereits Temperaturen von 600 bis 800 °C erreicht sein. Nach 30 bis 40 Minuten können sie bei 1000 bis 1200 °C liegen. Wenngleich sich die im Beton vorhandenen Temperaturen deutlich niedriger einstellen, so vollziehen sich im Baustoff unter diesen Erwärmungsbedingungen umfangreiche stoffliche Wechselwirkungen.

Bedingt durch chemisch-mineralogisch und physikalische Vorgänge – in Abhängigkeit von der instationären Erwärmung – verändern sich fortlaufend die Betonstruktur und damit die technischen Eigenschaften. Die wesentlichsten Veränderungen beim Beton bestehen in thermischen Dehnungen und chemischen Umwandlungen der Gesteinskörnung sowie im Schwinden des Zementsteins. Hierdurch bedingte Gefügeschädigungen führen zu einer Abnahme der Festigkeit und zu Verformungen. Je nach Art und Zusammensetzung reagieren die Betone unterschiedlich auf die instationäre Wärmebeanspruchung, wie sie in einem Brandfall auf die Betonbauteile einwirkt.
Kalksteinbeton zeigt beispielsweise im Vergleich zum Beton mit quarzitischer Gesteinskörnung bei > 600 °C eine um bis zu 4‰ geringere Dehnung. Dies bewirkt einen höheren Feuerwiderstand von entsprechenden Bauteilen. Bei Gebäudebränden treten infolge von Kräfteumlagerung Zwangbeanspruchungen auf, wenn die freie Verformbarkeit eingeschränkt ist. Dadurch kann sich die Gesamtverformung verringern und das Versagen später eintreten..

kompletter Text als Pdf-Download mit Tabellen und Grafiken:

„Brandschutz“ vom Verein Deutscher Zementwerke e. V., 12 S.
Merkblatt „Baulicher Brandschutz mit Beton“: Baulicher Brandschutz.pdf (312.7kB)

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Anmerkung: Fachbeiträge über dieses Thema sind herzlich willkommen. Wer sich in diesem Blog mit einem Artikel über Beton und Schall vorstellen möchte, sendet bitte seinen Beitrag an: info@bauinformant.de. Es wird mit einer Verlinkung auf den Blog, auf die eigene Website oder/und auf Benennung der Autorenschaft belohnt.

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Written by bauinformant

25. Mai 2009 um 10:41

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